1. 연구의 목적

향후 국내는 물론 세계적으로 수요의 급격한 증대가 예상되는 선박 배출 저감기술의 연구·개발 및 보급·활용에 대한 지원, 관련 정책의 개발·수행의 효과성을 제고하기 위해서는, 선행적으로, ‘친환경 선박’ 또는 ‘선박 배출 저감기술’에 대한 명확한 정의 및 기준, 이를 평가-검증하기 위한 절차 및 항목, 조직·운용체계 등 마련 필요함

국내 선박용 엔진 및 기자재 기업이 해외 시장에 진출하고 경쟁하기 위해서는, 개발된 핵심 부품·기자재의 성능, 저감 효과 등을 일정한 기준 및 절차에 따라서 시험·평가하고, 결과에 대해 검증-공식 인증을 제공하는 국가 차원의 기술 인프라 구축 필요

본 연구는 선박 대기오염물질 배출 저감기술의 국내외 현황 및 여건을 분석하여 국가 차원의 평가·인증체계 도입·운용의 타당성을 검토하고, 이를 구축·활용하기 위한 정책방안을 발굴, 모색하고자 하였음

2. 연구의 방법 및 특징

1) 연구 방법

본 연구는 한-유럽 전문가 공동연구로, 한국해양수산개발원(KMI) 연구진과 유럽의 최상위 선급 연구소(Lloyds Register, DNV-GL), 주요 대학의 선박 기자재·기술 분야 전문가를 중심으로 수행되었음

‘선박 대기오염물질 배출 저감기술’의 개념 및 유형을 정리하고 국내외 관련 동향 등을 정리하기 위한 주요 방법론으로, 국내외 문헌 조사와 기술 분야별 전문가 핵심그룹 인터뷰(FGI), 국내외 전문가 설문-분석 등을 활용하였음

선박 배출 저감기술 및 평가·인증 관련 국내외 동향에 대한 비교분석(Comparative Analysis), 국내외 현안 분석 등의 방법으로 연구진이 도출한 초안(선박 배출 저감기술의 정의 및 유형 분류, 평가·인증체계의 도입 여건 등)을 바탕으로, 분야별 전문가 그룹과의 심층 인터뷰, 자문회의 등을 통하여 설문 분석을 위한 지표 항목 및 내용 등을 확정, 도출

이어서, 선별된 국내외 기술 실무 전문가를 대상으로 학·연계 그룹(국내외 주요 대학, 연구기관(Lloyds Register 기술연구소(영국), 한국조선해양기자재연구원(KOMERI)) 등)과 민간 이해관계 그룹(국내외 주요 선급 및 주요 시험·인증기관, 선주협회, 해운조합, 주요 선사, 주요 기자재 업체 등) 등 총 2개 그룹에 대한 설문조사 및 분석을 통하여

국내 선박 배출 저감기술의 ① 기술 현황 및 수준평가, ② 국내외 환경변화에 따른 기술적/정책적 현안 및 ③ 평가·인증 및 결과 활용 여건 등을 도출, 분석

표 1. 설문-분석 모형의 설계

구 분	내 용	방 법
1 단계 (연구진)	국내 선박 배출 저감기술의 ① 기술 수준, ② 기술적/정책적 현안, ③ 평가·인증 및 결과 활용여건 분석을 위한 설문 지표항목 식별, 후보지표항목 도출	기존 문헌 조사 및 연구·분석 전문가 대상 핵심그룹 인터뷰(FGI) 수행
2 단계 (전문가그룹)	설문-분석 모형 확정, 구체화	전문가 대상 세미나, 자문회의
	분석-연구 결과 공유 및 검토

   

특징	주요 내용	비 고	방법론 선택 이유
국내외 현황 비교 분석 (Comparative Analysis)	국내외 선박 대기오염물질 배출 저감기술 관련 법제도 국내외 선박 배출 저감기술 관련 동향 국내외 선박 배출 저감기술 분류 체계 및 평가·인증체계	국내 도입여건 분석, 정책적 대안 도출을 위한 국내외 주요 정책, 사례 및 연구 문헌 조사 및 분석	국내 선박 배출 저감기술 및 분류체계의 현황 파악 및 평가·인증체계의 필요성 검토 제도 개발 및 개선을 위한 정책적 대안 도출
	선박 대기오염물질 배출 저감기술 평가·인증체계 국내 도입여건 분석 국내 선박 대기오염물질 배출 저감기술 평가·인증체계의 구축, 활용 위한 정책적 대안 도출
국내외 전문가 대상 설문조사 및 분석	국내외 전문가 대상 핵심그룹 인터뷰(FGI) 및 자문회의를 통하여 설문-분석 모형 확정, 구체화	국내 선박 배출저감기술의 수준평가 관련 국내외 현안 국내 선박 배출저감기술 분류체계 도입 여건 국내 선박 배출저감기술 평가·인증체계 도입 및 활용여건	국내 도입 및 활용여건 분석 위한 국내외 전문가의 현안별 시나리오 예측, 기술 현황 및 수준, 제도적 수요 등 파악 전문가의 가치 판단 결과 정량화
	국내외 기술/실무 전문가 총 35명(국내 24명, 해외 11명) 대상 설문조사 및 분석	국내외 전문가 2개 그룹 대상	학·연계 그룹(국내외 주요 대학, 연구기관 등) 민간 이해관계 그룹(국내외 최상위 선급기관 및 주요 시험·인증기관, 선주협회, 해운조합, 주요 선사, 주요 기자재 업체 등)
핵심그룹 인터뷰 (FGI)	국내외 선박 대기오염물질 배출 저감기술 관련 실태조사 및 자료 수집 국내 선박 배출저감기술의 ①기술 수준, ②기술적/정책적 현안, ③평가·인증 및 결과 활용여건 분석을 위한 설문 지표항목 식별, 후보지표항목 도출	국내 항만 대기오염물질 배출 저감 관련 주요 행위자별 심층 면담	기술 전문가 그룹, 기술 수요그룹 등에 방문, 심층 면담 등을 통하여 역할별 애로사항, 기존 제도의 한계 및 대안 발굴
전문가 세미나 및 확대 자문회의	국내외 기술-정책 현안별 대응방안, 정책대안 도출 설문-분석 모형 확정	전문가 세미나: 기술 및 정책 분야별 국내 전문가 대상	국내외 현황 비교분석 및 전문가 핵심그룹 인터뷰 등을 통하여 도출한 설문 지표항목 식별, 후보지표항목 등에 대한 전문가 검토·논의 결과 반영
	정책 및 법제도 개선방안 등 연구결과 공유 및 검토·논의	확대 자문회의: 기술수요그룹 포함 국내 전문가 대상	연구수요대상에 대한 정책 및 법제도 개선방안 등 연구결과 공유 및 검토·논의 결과 반영

   

2) 연구의 특징

본 연구는 선박의 배출저감 관련 기술의 분류 기준 및 활용체계와 국내외 관련 법령, 기술 및 활용사례 등의 비교분석을 통해 평가·인증체계의 국내 도입-활용 여건을 분석하고, 평가·인증 업무 수행 및 활용을 위한 조직·운영체계 및 정책방안을 제시하는 데에 초점을 두고 있음

이를 위하여, 선박 대기오염물질 배출 저감기술의 국내외 개발·적용 현황 조사를 수행하고, 이를 통하여 ‘친환경 선박’ 및 ‘선박 배출 저감기술’에 대한 명확한 정의 및 기준 설정

국내외 저감기술 평가·인증체계의 사례 조사·분석으로 시사점, 국내 적용 가능성을 검토하여, 운영·추진체계, 거버넌스, 평가 및 환류, 활용 등을 위한 제도 및 정책방안 제시

3. 연구 결과

 

1) 선박 배출 저감기술 평가·인증체계의 국내 도입여건 분석

(1) 국내 선박 대기오염물질 배출 저감기술의 수준 평가

전처리 기술 전체의 기술 수준은 85.0점으로, 이 중 에너지 효율 개선 관련 기술의 수준은 세계적인 수준에 근접하는 것으로 평가

표 3. 전처리 기술 부문의 국내 기술 수준

전처리 기술	국내 기술 수준			1위 국가
	평균	국내 전문가	해외 전문가	한국 (명)	미국 (명)	일본 (명)	유럽 (명)	기타 (명)
저유황유 기술 사용	79.5	79.6	75.4	1	5	-	29	-
청정 연료 사용 기술	82.1	81.8	84.6	1	1	2	30	1
에너지 사용 저감․효율 개선 기술	93.5	93.9	91.8	16	2	2	15	-
전처리기술 종합	85.0	85.1	83.9	18	8	4	74	1

   

후처리 기술의 경우 전반적으로 유럽의 기술수준이 가장 앞서는 것으로 평가되었으며, 국내 후처리 기술 전체의 수준은 77.5점으로 평가

표 4. 후처리 기술 부문의 국내 기술 수준

후처리 기술	국내 기술 수준			1위 국가
	평균	국내 전문가	해외 전문가	한국 (명)	미국 (명)	일본 (명)	유럽 (명)	기타 (명)
SOx 저감기술	83.5	82.5	86.8	2	1	-	32	-
NOx 저감기술	81.7	80.9	82.8	5	2	-	29	-
미세먼지 저감기술 (PM10, PM2.5)	75.2	75.3	76.2	1	2	2	30	-
VOCs 저감기술	74.9	75.3	75.4	2	2	-	31	-
동시 저감기술	72.2	72.0	73.8	1	-	1	32	-
후처리기술 종합	77.5	77.2	79.0	11	7	3	154	-

   

(2) 선박 배출저감 관련 국내외 현안 대응 시나리오 예측

황산화물 규제에 대응하여 전세계 외항선사의 입장에서 가까운 미래(현재~2025년)에 가장 많이 선택할 것으로 예상되는 기술적 방안으로, 조사 대상인 국내외 전문가 총 35명 중 19명(54.3%)이 ‘① 연료유를 강화된 황함유량 기준에 맞는 저유황유로 전환하여 사용’할 것으로 예측

하지만, 해외 전문가들의 경우 총 11명 중 가장 많은 6명(55%)이 ① 연료유를 저유황유로 전환하기보다는 ② 황산화물 배출 저감장치를 설치하여 기준을 충족할 것으로 예측

국내 항행선사의 경우, 총 35명 중 25명(71.4%)이  ‘① 연료유를 강화된 황함유량 기준에 맞는 저유황유로 전환하여 사용’할 것으로 예측

10~15년 후(2030~2035년), 가까운 미래의 기술 개발 및 사회구조 변화 등을 감안하여 외항선사가 선택할 것으로 예상되는 기술적 방안으로는, 총 35명 중 13명(37.1%)이 ‘⑥ 다른 기술적 대안이 적용 불가하여, 액화천연가스(LNG) 추진선박 위주로 시장이 고착화’할 것으로, 그 다음으로 10명(28.6%)은 ‘③ 기술적·경제적으로 수소연료전지(NH3 포함) 기술의 적용 타당성이 검증되어, 배출제로 개념의 수소연료전지 위주로 세계 선박 시장이 재편되기 시작’할 것으로 예측

하지만 국내 전문가들은 LNG 추진선박을, 해외 전문가들은 수소연료전지 선박을 가까운 미래의 대안으로 평가해, 인식의 차이 확인

   

(3) 국내 선박 배출 저감기술 분류기준 및 평가-인증체계의 도입의 필요성

본격 기술 개발-육성을 위한 전략적 접근의 일환으로 기술 기반 마련의 측면에서 분류체계의 개발 및 적용의 필요성에 대한의견을 조사한 결과, 10점 만점 척도에서 평균 8.0점으로 평가

국내 기업 및 시장 육성을 통한 세계 시장 경쟁력 제고를 도모하기 위한 기술적 기반 마련의 측면에서, ‘국내 선박 대기오염물질 배출 저감기술의 평가·인증체계’의 구축 및 운용의 필요성에 대해서는, 10점 만점 척도에서 평균 8.3점으로 평가

   

(4) 평가·인증체계의 운용주체

배출 저감기술의 성능평가·인증의 결과를 활용함에 있어 가장 효과적일 것으로 보이는 평가·인증주체의 형태에 대한 국내외 전문가의 의견은, 대외적 신뢰도를 고려하여, 국적 선급 또는 해외 최상위 선급과의 컨소시엄 형태를 가장 바람직한 형태로 평가; 총 35명의 국내외 전문가 중 22명(62.9%)이 해외 최상위 선급을 포함하는 컨소시엄 형태 선택

국적선급 및 최상위선급의 시험-검·인증체계와 함께, 추후 국제 기준에 따른 국제 인정(Accredition)과는 별도로, 이를 국가 차원에서 인정하기 위한 국가 검사기관(정부의 권한을 위임)의 필요성을 반영한 결과로 보여짐

(5) 선박 배출 저감기술 평가·인증체계의 국내 도입여건 분석

향후 선박 배출 저감기술의 전세계 시장의 규모가 급격하게 커질 것으로 예측되는 가운데, 우리 기술산업은 기술적 역량이 세계적인 수준에 근접해 가고 있음에도 시장의 점유율을 차지하는 데에는 현실적 어려움이 있음

국내 업체들의 세계시장에 진입, 경쟁하기 위해서는 이들이 시장에 제시할 수 있는 기술력·제품 성능 등에 대한 공식 인증이 필요하며, 평가·인증 결과 제시를 통해 구매자에 신뢰 획득 가능 여부가 평가·인증 과정 및 기준을 설계하는 데에 있어 가장 중요한 기준이 되어야 함

   

2) 정책대안 제시내용

(1) 국내 선박 배출 저감기술 육성을 위한 중장기 ‘기술전략’ 마련

기술전략의 수립으로 선박 배출 저감기술의 범위 및 정의, 이에 따른 유형별 분류 기준, 기술·제품의 성능 평가-인증 등 우리 기술산업의 육성 및 발전을 위한 방안 등을 구체화하고, 이를 중심으로 인큐베이터 개념의 국내 선박 배출 저감기술의 기반 생태계를 조성하는 등 정부 주도의 기술 기반 구축이 필요함

   

표 5. 국내 선박 대기오염물질 배출 저감기술 육성을 위한 중장기 ‘기술전략’ 마련

 

추진 사항	추진 주체
국내 선박 대기오염물질 배출 저감기술 인벤토리 작성	해양수산부 해사산업기술과 등 공조 (산업통상자원부 합의 필요 )
국내 선박 대기오염물질 배출 저감기술 평가·인증체계 구축 및 운용, 활용방안 마련
기술분야별 우선순위 도출 - 세부기술별 국내기술 수준평가 및 국내외 기술역량 비교 - 국내외 관련 현안 분석
기술전략 이행 및 평가방안 도출
추진체계 및 로드맵 도출

(2) 선박 대기오염물질 배출 저감기술 인벤토리 작성

기존 보고서 및 연구결과를 종합하여 연구진이 정리한 국내 기존 분류체계와 국내외 기술 및 분류체계 현황조사 결과를 비교분석하여, ‘국내 선박 대기오염물질 배출 저감기술 분류 체계(안)’을 도출하였음

   

표 6. 국내 선박 대기오염물질 배출 저감기술 분류 체계(안)

대분류		중분류	방법
연료 전환 기술		저유황유 사용 기술	황 성분 제거, 저유황유 혼합 등
		청정 연료 사용 기술	LNG, LPG, 수소, 메탄올, DME (Di-Methyl Ether) 등
에너지 효율 개선 기술		에너지 사용 저감· 효율 개선 기술	선체 설계, 선형 최적화 등
기계적 처리에 의한 배출 저감기술	전처리 기술	NOx 저감 기술	2단 연소법 배기가스 재순환 장치(EGR) 등
		미세먼지 저감 기술	연료 분사노즐 교체 연료첨가제 첨가 등
	후처리 기술	SOx 저감 기술	배기가스 세정 장치(EGCS) 습식 스크러버 장치
		NOx 저감 기술	선택적 촉매 환원 장치(SCR) 등
		(초)미세먼지 저감 기술	DPF 전기 집진 복합 장치 등
		VOC 저감 기술	배기가스 유출 방지 설비 등
		대기오염물질 동시 저감 기술	SOx·NOx·미세먼지 동시 저감 등
기 타		기타 신기술	기타 신기술 등

   

이와 같은 분류체계를 기준으로 국내 기술의 현황을 체계적으로 파악하고, 이를 바탕으로 국가(해양수산부) 차원에서 기술/제품별 감축 효과 등을 평가, 검증-인증하는 평가·인증체계의 도입을 검토해야함

기술현황 정보 및 평가·인증정보를 민간에 공유하는 플랫폼을 구축하여, 이른바 ‘선박 대기오염물질 배출 저감기술 인벤토리’의 형태로 시장과 공유함으로써 시장의 건전성 제고를 도모

   

표 7. 선박 대기오염물질 배출 저감기술 인벤토리의 항목 구성(안)

공급자	기술분류	제 품	주요 스펙	적용가능대상	대기오염물질별 저감효과 (%)				안전시험 인증사항
					NOx	NOx	PM	…	…	…	…

   

(3) 시험-검·인증을 위한 절차 및 항목, 조직·운용체계 개발

선박 대기오염물질 배출 저감기술 평가-인증 체계는 국내 선박용 엔진 및 배출저감 기자재 기업의 핵심 부품·기자재의 성능, 저감효과 등을 일정한 기준 및 절차에 따라서 시험하고, 결과에 대해 공식 검·인증을 제공하는 국가 차원의 기술 인프라임

이를 통해, 국내 기술업체에게는 시장 진입·경쟁의 기회를 제공하는 한편, 제품 및 기술의 성능 및 제원 정보 등을 시장에 공유하여 시장의 건전성은 물론 국내 관련 업계 전반의 경쟁력 역시 제고 가능

검·인증기관은 시험 항목과 설비들의 검사를 수행하고 적격 여부를 판단함에 있어서 이해관계에 의한 일체의 제한을 받지 않도록 해야함

해당 검사를 수행하고 평가함에 있어서 요구되는 모든 범위에 있어서 독립적이어야 하며, 시험-검증기관 모두 대기오염물질 배출저감 설비의 설계·제작 및 성능에 관한 국내법 외에도 국제협약과 국제 선급연합 선급들의 검사기준에 대한 기술적인 배경을 충분히 이해할만한 역량을 갖추어야함

   

(4) 평가·인증체계의 구축, 운영을 위한 재원 확보 필요

중소 기자재 업체의 재정적 부담을 경감하기 위한 방안으로, 국가의 기술전략 방향에 부합하는 중소 기자재 업체를 대상으로 제품의 저감효과 평가 및 인증 비용을 지원하는 ‘바우처’ 사업의 도입 검토 필요함

해양수산부 차원에서 선박 배출 저감기술의 연구개발 및 시험 등을 위한 전용 테스트베드(선박)를 구입하여 활용하는 방안 적극적으로 검토 필요함

   

3) 정책화 활동

기술수요그룹을 포함하는 국내 전문가를 대상으로 ‘확대 자문회의’를 수행하여, 정책 및 법제도 개선방안 등 연구결과를 공유하고 이를 검토·논의하여 결과를 반영하였음

*  특히, 해양수산부가 수행 중인 R&D 사업 ‘선박배출 미세먼지 통합 저감기술 개발;

선박 미세먼지 저감정책 및 환경 연구(2019~2023년)’의 ‘국내 선박 배출 대기오염물질 저감기술 보급·활용 촉진방안’의 주요 내용으로 반영

4) 정책적 기여 등 기대효과

국내 선박용 엔진 및 기자재 기업에 배출저감과 관련한 그들의 핵심 부품·기자재의 성능, 저감효과 등을 일정한 기준 및 절차에 따라서 시험하고, 결과에 대해 공식 검·인증을 제공하는 체계를 구축함으로써, 국내 기술업체를 육성하고, 나아가 산업 전반의 경쟁력을 제고할 수 있음

기술적 역량을 갖추고도 시장 진입에 어려움을 겪고 있는 국내 기술업체에 기술 및 제품에 대한 성능을 보증해줌으로써 시장 진입 및 경쟁의 기회를 제공하는 동시에,

기술 현황정보 및 평가·인증정보를 민간에 공유하는 플랫폼을 구축하여, 이른바 ‘선박 대기오염물질 배출 저감기술 인벤토리’의 형태로 시장과 공유함으로써 전후방 산업을 포함하는 시장 전반의 건전성 제고를 도모

국내 선박 대기오염물질 배출 저감기술 육성 및 발전을 위한 중장기 ‘기술전략’의 수립으로,

선박 배출 저감기술(친환경 선박 기술)의 범위 및 정의, 이에 따른 유형별 분류체계 및 기준, 기술/제품의 성능을 평가-인증하기 위한 방안 등을 구체화하고,

이를 바탕으로 인큐베이터 개념의 국내 선박 배출 저감기술의 기반 생태계를 조성하는 등 정부 주도의 기술 기반 구축 가능함