LNG에 암모니아 섞은 ㎿급 선박엔진 연료 실증했더니..."CO₂ 50% 이상 절감"

기계연 주관 HD현대중공업· HD한국조선해양 등과 공동연구

LNG에 암모니아를 50% 이상 혼합한 ㎿급 선박엔진 연료 연소 시험에서 국내 처음 CO₂ 배출량 50%이상 절감에 성공했다.

한국기계연구원(원장 류석현)은 친환경모빌리티동력연구실 박철웅 책임연구원 연구팀이 한국선급, HD현대중공업, HD한국조선해양, 선박해양플랜트연구소, 군산대학교와 공동으로 암모니아 연료 실증을 실시했다고 10일 밝혔다.

실증은 전북 군산 한국선급 그린쉽 기자재 시험·인증센터에서 진행했다. 예산은 해양수산부 ‘2천100마력급 LNG-암모니아 혼소 엔진 개발’ 과제의 지원을 받았다.

한국기계연구원이 주관하고 HD현대중공업 등 5개 기관이 참여해 개발한 혼소엔진. (사진=기계연구원)

박철웅 책임연구원은 "암모니아는 미래의 재생 가능 에너지원으로 관심이 크다"며 "LNG에 50%넘게 암모니아를 섞어 이산화탄소를 50%이상 절감하는데 성공했다"고 말했다.

연구팀은 암모니아를 선박용 엔진 내 연소실 안으로 고압 분사하고 안정적인 연소를 유지해 높은 출력과 열효율을 구현했다.

사실 암모니아는 유망한 탄소중립 연료지만 연료공급시스템의 재료로서는 부식성과 독성 때문에 관리에 어려움이 있다. 점화 온도도 높아 착화가 어렵고 연소 속도가 느려 불완전 연소도 많다.

박철웅 책임은 "이 때문에 엔진 출력 및 효율이 감소하는 문제가 생긴다"며 "연료공급장치 내 오링(O-ring) 소재를 바꿔 부식과 암모니아 외부 누출을 막고, 고효율로 연소 시킬 방법을 찾아 CO₂의 저감 성능을 검증받았다"고 말했다.

박 책임은 또 “선박용 엔진은 물론 탄소배출 저감이 요구되는 자동차, 발전기 등의 동력원으로 확장 적용할 수 있도록 할 계획"이라고 덧붙였다.

기계연구원 박철웅 책임연구원이 혼소 엔진에 대해 설명하고 있다. (사진=한국기계연구원)