[공학저널 김하늬 기자] 국내 수송 EMS 기술은 최근 육상 분야에서 전기차와 수소차를 중심으로 기술 개발에 박차를 가하고 있다. 선박의 경우 국내의 독자적 엔진 브랜드를 보유하고 있으며, 특히 친환경 연료를 사용하는 신기술이 적극 개발 중이다. 향후 수소, 암모니아와 같은 무탄소 연료를 적용하는 기술 개발이 이뤄질 전망으로 기대를 모으고 있다.
그간 수송 분야는 안전과 환경을 중심으로 기술 개발이 이뤄져 왔다. 이 중 환경기술은 더 깨끗한 배출가스를 중심으로 개발돼 왔으며, 최근에는 온실가스 배출이 없는 기술로 개발되고 있다.
이러한 수송 분야의 EMS는 에너지효율을 향상시켜 연료 소모를 줄이는 것을 포함한다. 모빌리티 유닛 내에서 더 효율적인 에너지 사용을 실현하는 것이 궁극적인 목표로, 이것은 자동차 등으로 인한 공해를 줄이는 기술에 마찬가지로 적용된다.
최근 전체 국가 온실가스의 약 15%가량을 배출하고 있는 수송 분야의 탄소중립을 달성하기 위한 노력이 이어지고 있다. 수송 분야 에너지 효율향상과 온실가스 저감을 위한 엔진 연구를 담당하고 있는 한국에너지기술연구원 EMS연구실이 그 주인공이다.
특히 우영민 책임연구원(사진)과 연구진은 바이오 연료와 수소, 암모니아 등 무탄소 연료의 친환경 선박 추진기술 등 수송 분야 연료 전환 기술에 대한 연구를 수행하고 있어 눈길을 끌고 있다.
연구진은 지난 2013년 국내 최초로 암모니아 자동차(AmVeh)를 개발했으며, 이는 암모니아-가솔린 혼소 기술로 온실가스 배출을 70% 줄일 수 있는 기술에 해당한다.
우영민 책임연구원은 “최근 온실가스 배출을 줄이기 위해 육상 분야가 전기차와 수소차로 전환되는 과정에 있지만, 선박이나 항공의 경우 전기차나 수소차 기술로 대응하기 어려운 높은 출력이 요구되고 또한 제한된 공간으로 높은 에너지 밀도가 요구되는 분야”라며 “따라서 수소 및 암모니아 등의 무탄소 연료를 적용하기 위한 연구를 활발히 진행하고 있다”고 설명했다.
연구진은 최근 한국조선해양과 현대중공업, 한국선급과 선박해양플랜트연구소, 서울대, KAIST, 울산대와 공동으로 선박 배출 유해가스 저감을 위한 저인화점 연료 분사시스템을 개발하는 과제를 수행하기도 했다.
이러한 저인화점 연료는 디젤이나 HFO 연료에 비해 인화점이 낮은 연료로, 이를 선박에 사용하면 기존 연료 대비 온실가스 배출을 약 10% 이상 줄일 수 있다.
이에 연구진은 기존 디젤을 사용하던 연료분사기를 LPG로 사용할 수 있도록 설계·제작하고, 단품시험기를 통해 성능을 확보한 후 MW급 엔진을 운전해 총 400시간의 내구시험을 성공적으로 수행했으며, 이를 통해 국내 기업이 보유한 1MW급 엔진에 LPG 연료를 적용할 수 있게 됐다.
우 책임연구원은 “탄소중립은 비용이 많이 드는 정책이지만 온실가스 배출로 인해 기후변화의 위기가 다가오고 있음을 고려할 때 수송 분야의 무탄소 연료로의 전환이 필수적으로 수행돼야 한다”며 “현재 육상 수송 분야는 전기차와 수소차 보급 확산에 정책적으로 지원이 이루어지고 있는 상황으로, 마찬가지로 선박과 항공 분야도 무탄소 연료의 보급에 대한 정책적인 지원이 필요하며, 사회적으로도 공감대를 이루어 나가는 노력이 필요할 것이라고 생각한다”고 전했다.
