HD현대중공업, 친환경 암모니아 이중연료 엔진 개발

▶ 세계 첫 고압직분사 방식 암모니아 엔진... 세계 7개 선급 형식 승인 완료
▶ 선박 발전·추진용 및 육상 발전용 적용 가능, 엔진 상용화 본격 추진 예정
▶ “친환경 이중연료 엔진 라인업 확대... 초격차 기술로 선박 시장 선도할 것”

HD현대중공업이 무탄소 연료인 암모니아 이중연료 엔진을 개발, 친환경 선박 시장을 선도한다. 고압 직분사 방식으로는 세계 최초의 암모니아 엔진이다.

HD현대중공업은 최근 울산 본사 엔진기술센터에서 ABS(미국), DNV(노르웨이), LR(영국), BV(프랑스), RINA(이탈리아), NK(일본), KR(한국) 등 7개 선급 관계자들이 참석한 가운데 ‘힘센(HiMSEN) 암모니아 이중연료 엔진(모델명: H22CDF-LA, 이하 힘센 암모니아 엔진)에 대한 형식 승인 시험을 완료했다고 7일 밝혔다. 

HD현대중공업은 이번 형식 승인으로 힘센 암모니아 엔진에 대한 세부 심사 및 적합성 검토가 완료됨에 따라 상용화에 본격적으로 나설 방침이다. 

HD현대중공업이 개발한 암모니아 엔진은 암모니아 운반선을 비롯, 일반 상선의 발전 및 추진용으로 적용이 가능하다. HD현대중공업은 이 엔진을 육상 발전용 시장에도 공급할 계획이다. 

지금까지 개발된 암모니아 엔진은 ’저압 예혼합(豫混合) 방식‘으로 암모니아 연료와 공기를 섞어 엔진 연소실에 공급하고 이를 압축해 연소시키는 방식이었다. 이번에 개발에 성공한 ’고압 직분사(直噴射) 방식‘은 엔진 연소실에서 공기를 압축시킨 후 높은 압력으로 암모니아 연료를 분사하여 연소시키는 방식이다.

이 방식은 엔진 출력과 연료 효율이 높을 뿐 아니라 아산화질소(N2O) 등 온실가스 배출을 크게 줄일 수 있는 장점에도 불구하고 기술적 난이도가 높아 글로벌 엔진 업체들이 개발에 어려움을 겪고 있다.

HD현대중공업은 최적의 연료 분사 시점과 기간을 설정해 암모니아의 연소율을 극대화하는 동시에 선택적 촉매환원장치(SCR)를 활용, 배기가스 내 질소산화물과 미연소 암모니아의 양을 최소화했다. 또한 HD한국조선해양이 독자 개발한 일체형 암모니아 스크러버(Integrated Scrubber)를 적용하여 암모니아 배출량을 대폭 줄이는 데도 성공했다.

HD현대중공업 관계자는 “이번 암모니아 엔진 개발은 친환경 이중연료 엔진 라인업을 확대해 시장을 선점하는 계기가 되었다는 점에서 의미가 있다”며 “초격차 기술로 미래 친환경 선박 시장을 선도해 나갈 것”이라고 밝혔다.