국내 첫 친환경 수소선박 연구기관 부산에 문 열었다

‘수소연료선박 R&D 플랫폼’ 개소
수소연료 저장·공급시스템·ESS
선박 시스템 성능평가 설비 갖춰
영하 253도서 부품 내구성 실험
"친환경 연료시스템 경쟁력 확보"

20일 개소하는 부산대학교 수소선박기술센터 '친환경 수소연료선박 R&D 플랫폼' 전경 부산대 수소선박기술센터 제공

국내 최초·최대의 친환경 수소선박 연구개발 특화 연구기관이 부산항 우암부두 해양산업클러스터에 들어선다.

부산대학교는 수소선박 핵심기자재 개발을 위해 첨단연구설비 50종을 갖춘 '친환경 수소연료선박 R&D 플랫폼'을 부산 남구 우암동 해양산업클러스터에 구축하고 성능 검증을 거쳐 20일 오후 1시30분 개소식을 갖는다고 19일 밝혔다.

이 플랫폼은 부산대 수소선박기술센터가 사업 총괄을 맡아 국비와 시비, 민자 등 총 405억원을 투입, 지난 2022년 1월 착공해 지난해 12월 완공했다. 4902.7㎡ 부지에 지상 4층 규모로, 국내 최초이자 최대의 수소선박 핵심장비 성능평가 설비를 선보이는 것이다.

친환경 수소연료선박 R&D 플랫폼은 △수소연료 저장 및 공급시스템 성능평가 설비 △㎿급 수소연료전지-ESS(에너지저장시스템) 성능평가 설비 △㎿급 전기추진시스템 성능평가 설비로 구획돼 있다.

플랫폼은 이 세 분야의 기능별 기술개발을 지원하기 위한 전용 시험평가설비를 갖췄고, 공간적으로는 선박 내에서의 직·병렬 모듈 연결을 상정한 단일 공간 집적화를 꾀했다. 특히 수소연료 저장 및 공급시스템과 관련해서는 기술 난이도가 가장 높은 액화수소저장(영하 253도)을 대상으로 하는 성능평가 설비를 구축함으로써 글로벌 경쟁력을 갖췄다.

액체수소를 저장하는 용기의 소재나 부품을 대상으로 액체수소 온도에 해당하는 영하 253도 초저온 환경에서 강도와 내구성을 평가하는 것인데, 액체수소의 자연기화량을 실시간으로 계측하는 설비를 포함해 저장용기의 효율성 평가를 계측하는 연구설비로는 국내 유일하다.

또한 수소연료전지의 선박 적용성 검토를 위한 핵심 설비들은 실제 해상환경(선박 운동 및 염수분 조건)을 모사한 환경시험 조건에서 연료전지(스택)의 성능 및 전력품질을 평가할 수 있도록 구성돼 있다.

수소연료전지의 핵심인 MBOP(Mechanical Balance of Plant) 성능 역시 연료전지 가동조건(수소·공기 유량특성, 가습·가열 등)에 맞춘 평가가 가능하고 EBOP(Electrical Balance of Plant) 평가설비는 전력변환과 제어시스템을 대상으로 해상환경에서의 성능평가를 할 수 있기 때문에 산업계의 주목을 받고 있다.

전기추진시스템 성능평가 설비는 ㎿급 부하시험설비를 갖췄다. 이 설비를 통해 수소연료전지와 에너지저장장치에서 공급되는 전력을 선박추진기에 공급하는 대규모 부하 성능평가를 할 수 있다. HILS(Hardware-in-the-Loop Simulation) 기반 통합 시뮬레이션 설비도 갖춰 시뮬레이션을 통한 수소연료전지 전기추진시스템 가상현실 플랫폼도 동시에 구축하고 있다.

이제명 부산대 수소선박기술센터장은 "친환경 수소연료선박 R&D 플랫폼은 국내 최초의 수소선박 연구개발 특화 전문연구기관에 걸맞게 수소연료의 저장부터 공급, 연료전지 동력계 관리, 전기추진 효율화 등 선박용 수소연료시스템 분야에서 글로벌 경쟁력을 갖췄다"며 "산업계 밀착형 첨단기술 개발을 통해 동남권은 물론 국가경제발전에 기여하겠다"고 말했다.

한편, 20일 열리는 플랫폼 개소식에는 박형준 시장과 안성민 시의회 의장, 최재원 부산대 총장, 박수영 국회의원, 강준석 부산항만공사 사장, 김형균 부산테크노파크 원장, 이제명 부산대학교 수소선박기술센터장 등 산·학·연 관계자 150여명이 참석해 경과보고, 축사, 시설 관람 등의 순으로 진행될 예정이다.

paksunbi@fnnews.com 박재관 기자