[글로벌 트렌드] "해양 업계의 미래는 고래의 꼬리?"...영국 크랜필드 대학, 탄소저감 가능한 수중 날개 개발

해운업계가 보다 탄소를 덜 배출하면서도 에너지 사용량까지 아낄 수 있는 새로운 방법이 등장했다.

영국 크랜필드 대학의 연구진들은 해운분야 탈탄소를 위한 선박용 수중 날개를 개발 중이라고 27일(현지시간) 밝혔다.

이번 기술은 고래의 꼬리 지느러미에서 영감을 받았으며 파도 운동 에너지를 이용한다.

해운은 탄소다배출 사업이자 에너지 사용량이 높은 분야로 손꼽힌다.

해운업은 매년 9억4000만톤이 넘는 이산화탄소를 배출하고 있다. 이는 전 세계 탄소배출량 중 3%에 해당하는 양이자 지난해 서울시(전기 기준)가 배출한 탄소배출량의 약 44배와 비슷한 수준이다.

특히 해운에서는 연료로 천연가스, 메탄 등의 화석연료 의존도가 높아 탄소중립 달성이 유독 어려운 것으로도 알려져있다.

여기에 더해 최근에는 향후 선박에서 사용할 수 있는 친환경 연료가 부족할 것이라는 예측까지 나와 탄소중립을 위한 새로운 기술 도입이 시급해졌다.

앞서 노르웨이선급협회는 시뮬레이션을 통해 해운업계가 현재 추세대로 탄소중립 연료 사용을 늘리면 2030년에는 연간 1700만톤이 필요하다고 분석했다.

2030년 전 세계에 유통될 것으로 추정되는 연료의 30~40%에 해당하는 양으로, 새로운 기술로 연료를 늘리거나 탄소포집기술, 에너지 전환 등의 연구가 필요하다는 설명이다.

이같은 상황에서 크랜필드 대학의 연구는 반가운 소식이 될 전망이다.

연구진은 물고기의 지느러미 원리, 이중에서도 고래 꼬리 지느러미 원리를 이용했다고 밝혔다.

사실 이와 같은 원리는 이미 항공기에 적용되고 있다. 

항공기의 날개는 아래에서 위로 향하는 양력이 작용한다. 이때 날개 끝에서 고기압과 저기압이 만나 게 되면 소용돌이 모양의 공기 흐림이 만들어진다. 이것이 와류다. 

와류는 비행기의 움직임을 방해하며 적게 발생할 수록 효울적으로 움직일 수 있다.

고래 꼬리 지느러미는 이같은 와류를 적게 만들고 수중에서의 추진력은 강화할 수 있게 진화해왔다. 일종의 추진체인 셈이다.

연구진은 이같은 원리를 선박에 적용시켜 움직일 때 필요한 에너지양을 줄이려 한다. 

이에 더해 크랜필드 대학 연구진들은 파도를 이용해 운동 에너지를 더 효과적으로 사용할 방법을 테스트했다.

그 결과 선박의 연료 사용을 최대 15%까지 줄일 수 있음을 발견했다. 해운업계의 탄소중립이 시급한 현재, 해당 수치는 유의미한 기록이다.

한편 크랜필드 대학 외에도 해당 원리를 통해 해운업계의 탄소 중립을 달성하려는 업체들이 있다.

노르웨이의 웨이브포일은 2019년 세계 최초로 접이식 뱃머리 포일을 배에 설치하며 주목을 받았다. 파도의 운동 에너지를 이용하는 이 포일은 최대 6m 높이의 파도도 견딜 수 있다.

미국의 리퀴드 로보틱스도 웨이브 글라이더(Wave Glider)라는 부품을 개발했다. 태양 전지판과 파도 추진 시스템이 장착된 해양 탐사 로봇은 자율적으로 데이터를 수집하는 것도 가능하다.

[데일리e뉴스= 정수성 기자]