HD현대중공업, 고압 직분사 암모니아 엔진 세계 첫 개발

출력 효율 높고 온실가스 저감
미·영 등 7개 선급, 형식 승인

HD현대중공업이 세계 최초로 고압 직분사 방식의 암모니아 이중연료 엔진을 개발했다.

HD현대중공업은 최근 울산 본사 엔진기술센터에서 미국 ABS, 노르웨이 DNV, 영국 LR, 프랑스 BV, 이탈리아 RINA, 일본 NK, 한국 KR 등 7개 선급 관계자들이 참석한 가운데 ‘힘센 암모니아 이중연료 엔진’(사진)에 대한 형식 승인 시험을 완료했다고 10일 밝혔다.

이번 고압 직분사 엔진은 연소실에서 공기를 압축시킨 후 높은 압력으로 암모니아 연료를 분사해 연소시키는 방식이다. 기존의 암모니아 엔진은 저압 예혼합 방식으로 암모니아 연료와 공기를 섞어 엔진 연소실에 공급하고 이를 압축해 연소시킨다.

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

HD현대중공업은 최적의 연료 분사 시점과 기간을 설정해 암모니아의 연소율을 극대화하는 동시에 ‘선택적 촉매환원장치(SCR)’를 활용해 배기가스 내 질소산화물과 미연소 암모니아의 양을 최소화했다.

또 HD한국조선해양이 독자 개발한 일체형 암모니아 스크러버를 적용해 암모니아 배출량을 대폭 줄이는 데도 성공했다고 회사 측은 설명했다.

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

HD현대중공업은 이 엔진을 암모니아 운반선을 비롯해 일반 상선의 발전 및 추진용으로 적용하는 것은 물론 향후 육상 발전용 시장에도 공급할 계획이다.

이진주 기자 jinju@kyunghyang.com