HMM이 풍력 보조 추진 장치인 ‘윙세일(Wing Sail)’을 국내 최초로 도입하며 친환경 선박 운항 확대에 나선다.

HMM은 12일 풍력보조추진장치(WAPS)를 적용한 5만t급 중형 유조선(MR탱커) ‘오리엔탈 아쿠아마린’호가 지난 5일부터 운항을 시작했다고 밝혔다.

풍력보조추진장치는 바람의 힘을 활용해 선박의 추진력을 보조하는 설비로, 갑판 적재 공간 활용이 제한적인 벌크선과 유조선을 중심으로 도입이 확산되고 있다.

이번에 적용된 윙세일은 높이 30ｍ, 폭 10ｍ의 날개 구조를 통해 항공기와 유사한 양력을 발생시키는 방식으로, HD한국조선해양이 개발한 기술이다.

HMM은 운항 조건에 따라 윙세일 적용 시 최대 5~20% 수준의 연료 절감 효과를 기대하고 있다.

또 연료 사용량 감소는 탄소 배출 저감으로 이어져 탄소집약도(CII), 온실가스 연료집약도(GFI), 유럽해상연료규제 등 국제 친환경 규제 대응에도 도움이 될 것이라는 설명이다.

HMM은 향후 2년간 실제 운항 데이터를 기반으로 윙세일의 연료 절감 효과와 운용 안정성을 검증한 뒤, 결과에 따라 벌크선대 전반으로 도입 확대 여부를 검토할 계획이다.

HMM 관계자는 “컨테이너선대에 이어 벌크선대에도 친환경 설비를 적용하게 됐다”며 “선대의 양적 성장과 함께 친환경 경쟁력을 높이는 질적 성장을 병행해 나갈 것”이라고 말했다.

한편 최근 국제 해운업계가 탄소 규제 강화와 연료비 부담이라는 이중 압박에 직면하면서, 바람을 다시 추진력으로 활용하는 기술도 적극적으로 연구되고 있다.

바람을 사용한다는 개념으로는 과거 범선의 돛을 연상시키지만, 실제로는 작동 원리와 효율 면에서 전통적인 돛과는 전혀 다른 장치다.

윙세일은 항공기 날개와 같은 공기역학적 구조를 가진 고정형 강체 장치로, 바람을 정면으로 받아 밀어내는 대신 날개 주변의 공기 흐름 차이를 이용해 양력을 만들어 선박을 앞으로 끌어당긴다.

구조적으로도 윙세일은 강재나 복합재로 제작된 고정 날개 형태로, 높이 30~40미터, 폭 10~14미터에 이르는 대형 구조물이다.

날개 내부에는 공기 흐름을 제어하는 슬롯 플랩 등 항공기에서 차용한 기술이 적용돼 있으며, 바람 방향에 따라 자동으로 각도를 조절하거나 필요 시 접거나 기울이는 기능도 갖췄다.

공기역학 성능의 경우 윙세일은 높은 리프트 대비 드래그 비율을 구현해, 바람을 사선으로 받더라도 일반적인 돛처럼 사선으로 힘을 받는 것이 아니라 힘의 방향을 정면으로 변환할 수 있다.

다만 윙세일은 초기 설치 비용이 높고, 구조물 자체의 무게도 상당하다.

하지만 선사들은 이를 연료 절감 효과와 투자 회수 기간으로 상쇄할 수 있다고 판단하는 분위기다.

평균적으로 연료 소비를 1~10% 줄일 수 있고, 바람 조건이 좋은 항로에서는 최대 20~30%까지 절감 효과가 기대된다는 분석도 나온다.

이를 바탕으로 초기 투자 비용을 5~10년 내 회수할 수 있는 사업 모델이 적극적으로 개발되는 분위기다.