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차세대 에너지 왕좌를 넘보는 ‘암모니아’

기술의 발전은 환경 보호와 지속 가능성을 고려한 혁신적인 제품들을 꾸준히 탄생시키고 있어요. HD한국조선해양과 HD현대중공업이 차세대 친환경 선박으로 각광 받는 암모니아추진선의 안정성을 강화하는 신기술을 발표했어요.

HD한국조선해양은 그리스 아테네에서 전 세계 조 선·해운 관계자 100여 명을 초청한 가운데 ‘국제테크포럼’을 열고, 암모니아 연료의 독성가스 배출량을 제로(zero) 수준으로 줄이는 친환경 신기술을 선보였어요.

이번에 선보인 암모니아 발전용 엔진(H22CDF-LA)은 1.4~2.2MW급으로, 암모니아뿐만 아니라 일반 연료유(Fuel oil)와 바이오(Bio) 연료까지 사용할 수 있는 다목적 엔진이에요.

다중 연료 호환성을 자랑하는 것은 물론, 암모니아 연료의 경우 연소 시 탄소가 발생하지 않아 온실가스 배출을 줄이는 데 탁월한 역할을 해요. 지속적인 개발이 이뤄져 경제성까지 확보한다면, 2050년 선박 넷제로 달성에 중추적인 역할을 하는 차세대 발전용 엔진으로 자리매김 할 것이에요.

독성· 폭발 걱정 NO! 안전성까지 확보

현재 글로벌 조선사들이 개발 중인 암모니아 추진선은 “암모니아의 독성 위험을 어떻게 안전하게 제거하느냐”가 개발의 핵심 이슈였어요.

HD한국조선해양은 이번 포럼에서 선박의 안정성을 한층 강화하기 위해 독자기술로 개발한 일체형 암모니아 스크러버(Integrated Scrubber) 기술을 적용했어요. 이 장치는 선박에서 배출되는 암모니아를 두 차례에 걸쳐 흡수, 배출량을 제로 수준으로 낮출 수 있는 차세대 친환경 기술이에요. 또한 배기가스가 나가는 배출구를 선원 거주 공간과 멀리 떨어뜨려 배치하는 독자 설계로 안전 요소를 더욱 강화했어요.

암모니아 연료를 사용한 엔진에는 eHBU(electro Hydraulic Boosting Unit)를 적용해 선박의 암모니아 배관 사용 압력을 현격히 줄여 리크(Leak) 위험을 예방하는 등 안전성까지 대폭 강화 했어요.

HD현대중공업은 지난 2022년 연구개발을 시작해, 2023년 말 4행정기관의 암모니아 엔진의 연료 분사와 연소를 검증했어요. 현재는 2024년 3분기 개발 완료를 목표로 시제품 엔진 (6H22CDF-LA) 시험에 몰두하고 있어요. 이 기술은 탱커선의 발전용 엔진뿐만 아니라, 소형 선박의 (전기)추진 및 발전용 엔진으로도 적용이 가능해요. HD현대중공업은 향후 암모니아 추진 컨테이너선과 같이 출력이 큰 3.6~5.4MW급 H32CDFLA 엔진도 개발 진행 중이며, 점차 암모니아 엔진의 적용 범위를 확대해 가까운 미래에는 보다 다양한 선종의 암모니아 시장을 선점할 수 있을 것으로 기대돼요.