선박에서 나오는 온실가스 배출량은 2008년 기준 자동차 배출량의 약 86% 정도입니다. 국제해사기구(IMO)는 기후 변화를 막기 위해 2030년까지 전 세계 선박의 평균 탄소 배출량을 2008년 대비 40%로 절감하겠다는 목표를 2018년에 발표했습니다.
최근 지아난드레아 만나리니 유럽지중해기후변화센터(CMCC) 해양예측 및 응용부 연구원팀은 선박의 운항 경로를 수학적으로 최적화해 탄소 배출량을 절감하는 모형을 제안했습니다. 최단 거리 및 최소 시간 경로를 계산할 때 쓰는 ‘안전하고 효율적인 선박 경로 탐색(VISIR)’이라는 모형을 개선한 ‘VISIR-2’ 모형을 개발한 것입니다.
VISIR은 그래프 탐색 알고리듬을 사용하는 수치 시뮬레이션으로, 바다를 간격이 일정한 점그래프로 가정합니다. 선박이 운항하는 바다의 파도와 해류에 대한 정보 등을 활용해 그래프의 점들을 연결하는 방식으로 최단 거리와 최소 시간을 갖는 이동 경로를 계산합니다. VISIR-2는 여기에 바다가 거친 구간을 지나거나 선박의 속력이 감소하는 상황 등을 피하는 조건을 추가해 탄소 배출을 최소화하는 경로를 계산합니다.
연구팀이 이탈리아 반도와 발칸 반도 사이에 있는 아드리아해를 오가는 선박들의 경로에 VISIR-2를 적용한 결과, 최소 탄소배출 경로로 선박을 운항할 때 최단 거리 경로로 운항할 때보다 탄소 배출량을 최대 11%까지 낮출 수 있다는 사실을 확인했습니다. 이는 IMO의 온실가스 절감 목표에도 부합하는 결과입니다. 만나리니 연구원은 “탄소 배출 절감이라는 목표를 선박 항로의 최적화를 통해 달성할 수 있을 것”이라고 말했습니다. 이번 연구는 ‘해양과학공학저널’ 1월 25일자에 발표됐습니다.