[에너지 대혁명, 수소 ③] 넷제로의 마지막 전선…수소 항공기 ‘날갯짓’

롤스로이스&이지젯 합작 수소엔진 가동 성공
롤스로이스 “동력 공급 시험·비행시험 준비중”
현대차·에어버스 등 기술기업도 수소항공 속도

롤스로이스가 이지젯과 손잡고 항공용 수소엔진의 지상테스트에 성공했다. 사진은 롤스로이스와 이지젯이 지상테스트에 사용한 AE-2100A 개량형 수소엔진. [롤스로이스 제공]

[헤럴드경제=김성우 기자] ‘고출력’이 필수라 탈(脫)탄소가 힘든 분야로 여겨졌던 항공 엔진 분야에도 ‘수소엔진’이 등장했다. 항공 분야에 적용되는 수소엔진의 조건은 ‘높은 출력’과 ‘넷제로(net zero·탄소 에너지 제로 정책)’, 두 가지로 요약된다.

3일 항공업계에 따르면 롤스로이스는 이지젯(easyJet)과 손잡고, 최근 풍력·조력 발전으로 생성한 녹색 수소를 쓴 ‘수소 항공 엔진’을 최근 가동하는 데 성공했다. 양사는 영국 국방성(MoD) 군용기 시험장인 바스캄 다운(Boscombe Down) 야외 시설에서 테스트를 진행하고 있다.

이번 테스트는 지상에서 이뤄졌다. 양사는 현재 항공기에 수소에너지가 효율적으로 동력을 공급할 수 있는지를 시험 중이다. 수소엔진을 활용한 비행 테스트 수행도 향후 과제로 준비하고 있다.

롤스로이스는 이번 테스트에 큰 의미를 부여했다. 그라치아 비타디니(Grazia Vittadini) 롤스로이스 CTO는 “이번 수소 테스트의 성공을 통해 수소 항공기라는 시작에 이정표를 세웠다”고 평했다.

이번 테스트를 한 롤스로이스와 이지젯은 향후 2050년까지 넷제로를 실현한다는 청사진을 밝혔다. 앞서 양사는 유엔이 후원하는 글로벌 탄소제로 레이스(Race to Zero) 캠페인에 합류한 후 파트너십을 맺었다.

친환경에너지 시장에서 항공 엔진은 ‘마지막 전선’으로 불린다. 고출력이 필요한 항공 엔진은 탄소연료를 사용하지 않고서는 구현하기가 힘든 영역으로 남아 있어서다. 현재 상용화된 전기 엔진을 쓰자니 출력이 부족하고, 수소에너지를 활용하자니 안전성이 담보되지 않는다.

항공업계 관계자는 “수소엔진 개발의 관건은 탄소가 감당하던 높은 출력을 낼 수 있는지와 향후 국제적인 친환경 에너지 기준을 충족할 수 있는 넷제로 정책”이라면서 “항공 엔진은 제작에 10~20년까지 시간이 필요하기 때문에 업체들이 앞으로 빠르게 대응할 것”이라고 설명했다.

출력과 친환경은 떼어 놓을 수 없는 대전제다. 예컨대 롤스로이스와 이지젯이 테스트에 활용한 엔진은 롤스로이스의 AE 2100-A 엔진을 변환한 수소 엔진이다. AE-2100A는 현대식 항공 엔진으로 다양한 개량형이 나와 현재까지도 사용되는 엔진이다. 순항 속도 685㎞/h, 최고 비행고도 3만1000ft(피트)에 달했던 스웨덴 사브사의 사브 2000(Saab 2000) 여객기에 탑재돼 성능을 입증받았다.

테스트에 사용한 수소는 유럽해양에너지센터(EMEC: European Marine Energy Centre)가 영국 오크니 제도(Orkney Islands) 이데이(Eday)에 있는 수소 생산 및 조력 테스트 시설에서 생산한 ‘넷 제로’ 에너지다. 롤스로이스는 “향후 수소가 미래의 탄소중립 항공 연료가 될 수 있을지, 가능성을 모색하기 위해서 넷제로 에너지를 썼다”고 했다.

기술 경쟁력을 갖춘 다양한 업체들도 수소 항공기 시장에 뛰어들고 있다. 에어버스는 2035년까지 무공해 항공기를 취항한다는 목표로 수소연료전지 엔진을 개발 중이다. 현대차그룹도 프랑스 항공·로켓 엔진 제조사인 사프란과 기체 추진 시스템 공동 개발을 추진하기로 협정을 맺었다. 또 미국 항공기용 배터리 제조 업체인 EPS(Electric Power System)와 단거리 기체에 탑재할 가벼운 배터리 개발을 함께하기로 했다.

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