현대중공업그룹 수소 엔진 첫 발 내딛다, 혼소엔진 개발

-이산화탄소, 메탄 슬립 저감효과 탁월

-선박 및 육상 발전에 활용

현대중공업그룹이 국내 최초로 LNG·수소 ‘혼소(混燒) 엔진’ 개발에 성공했다.

한국 조선 해양과 현대중공업은 최근 독자 기술로 개발한 ‘1.5MW급 LNG · 수소 혼소 힘센(HiMSEN) 엔진’에 대한 성능 검증을 성공적으로 마쳤다고 22일 밝혔다.

LNG · 수소 혼소엔진은 디젤 연료와 LNG · 수소 혼합 연료를 선택적으로 사용한다.

수소엔진의 첫 단계라고 할 수 있으며 황산화물, 질소산화물, 이산화탄소, 미세먼지 등의 각종 유해 배기가스 배출량을 크게 줄인 친환경 엔진이다.

실제로 이 엔진은 성능시험에서 국제해사기구(IMO)의 질소산화물 규제 가운데 최고 등급인 티어 3 (Tier 3)를 충족했다.

이어 이산화탄소 및 메탄 슬립(완전 연소 않고 배출되는 메탄) 저감 효과도 입증하며 탁월한 성능을 드러냈다.

특히 LNG · 수소 혼소엔진을 액화 수소 운반선에 적용할 경우 선박 운용 효과는 더욱 극대화될 것으로 전망된다.

운반 과정에서 발생하는 수소 증발가스 (BOG: Boil off gas)를 연료로 재사용, 항해 중 손실되는 수소의 양을 최소화할 수 있기 때문이다.

현대중공업그룹, 1.5MW급 LNG·수소 '혼소엔진' 개발 [현대중공업그룹 제공. 재판매 및 DB 금지]

이와 관련해 현대중공업그룹은 9월 가스텍에서 힘센(HIMSEN) 엔진을 적용한 수소 운반선 시스템에 대한 DNV 선급 인증을 통해 안전성을 증명한 바 있다.

LNG · 수소 혼소엔진의 적용 범위는 선박에만 국한되지 않는다.

LNG · 수소 혼소엔진은 육상 소규모 발전용 수소 연료 전지에 비해 수명이 길고 전기 부하의 변동에 따라 발전 출력을 조정하는 부하 추종 성능이 뛰어나 육상 소형 발전과 분산발전에서의 활용 역시 기대된다.

현대중공업그룹 홍보 담당자는 “조선·해양산업 전반에 탄소 중립 니즈가 확대되고 있는 상황”이라고 전했다.

이어 “수소, 메탄올, 암모니아 등 청정연료를 활용한 친환경 기술로 세계 시장을 선도해 나갈 것”이라고 밝혔다.

현대중공업그룹은 향후 LNG · 수소 혼소엔진에 대한 연구개발을 지속할 방침이다.

2023년까지 수소 비중을 높인 혼소엔진 개발 완료, 2025년에는 완전한 수소엔진을 개발해 육·해상 수소 생태계 구축을 계획하고 있다.

현대중공업 힘센엔진 [현대중공업 제공]

탄소중립이 세계적인 주요 이슈가 되면서 수소 에너지는 많은 관심을 받아왔다.

지난 9월 국제 에너지 기구(IEA) 보고서에 따르면 글로벌 에너지 위기 속에서 수소는 지속적인 모멘텀 구축이 이루어지고 있다.

지난 기간 동안 수소의 수요는 꾸준히 상승해왔다. 2019년 9,100만 톤이었던 수소 수요는 2021년 9,400만 톤으로 300만 톤 증가했다.

IEA는 수소가 중공업 및 장거리 운송 연료에서 화석연료를 대체, 기후 변화와 에너지 안보에 크게 이바지할 것으로 보았다.

IEA는 수소의 수요가 2030년이 되면 1억 1,500만 톤에 이를 것이라며 수소 응용 분야는 계속해서 확대될 것으로 전망했다.