무탄소 선박 시대 앞당긴다…에코프로에이치엔, MW급 암모니아 정화 시스템 성공

IEA "2050년 선박 연료 44% 암모니아"
전망 속 기술 경쟁력 확보

에코프로에이치엔이 메가와트(MW)급 암모니아(NH3) 선박 상용화에 필요한 배기가스 정화 시스템을 국내 최초로 개발하는 데 성공했다고 23일 밝혔다. 촉매 개발 기술을 바탕으로 미세먼지 저감 등 친환경 산업을 선도해온 에코프로에이치엔이 친환경 선박 분야로 사업 영역을 확장하고 있다는 평가다.

에코프로에이치엔은 지난 11일 한국선급 그린쉽기자재시험·인증센터에서 HD한국조선해양, 한국선급과 함께 공동 개발한 ‘마이크로웨이브 촉매 가열 배기가스 후처리 시스템’의 기술 시연회를 개최했다. 사진 왼쪽부터 HD한국조선해양 이성원 책임연구원, HD한국조선해양 성영재 상무, 에코프로에이치엔 박상준 상무, HD한국조선해양 이현호 전무, 한국선급 김대헌 부사장, 한국선급 송강현 상무, HD현대중공업 김기두 상무. 에코프로에이치엔 제공

이번 기술 개발은 HD한국조선해양, 한국선급과의 협업을 통해 이뤄졌다. 세 기관은 23일 MW급 암모니아 엔진 정화 시스템 개발에 성공하고 기술 시연회를 개최했다고 밝혔다.

에코프로에이치엔은 2023년 해양수산부가 추진한 '선박배출 온실가스(GHG) 통합관리 기술개발' 국책과제의 일환으로 암모니아 엔진 정화 시스템 개발에 착수했다. 회사는 촉매 반응기 설계, 촉매 활성 온도 최적화, 배기가스 정화 성능 개선 등 후처리 시스템의 핵심 기술을 주도적으로 수행하며 '마이크로웨이브 촉매 가열 배기가스 후처리 시스템' 개발에 성공했다.

해당 기술은 전자파(마이크로웨이브)를 활용해 촉매를 직접 가열하는 방식이 특징이다. 촉매를 일정 활성 온도 이상으로 정밀 제어함으로써 온실가스를 무해한 물질로 분해·전환한다.

기존 촉매 반응 방식이 히터나 버너를 이용해 배기가스 전체 온도를 높이는 구조였다면, 마이크로웨이브 방식은 촉매에 전자파를 흡수시켜 분자 반응을 통해 직접 가열한다. 이에 따라 연료 소비를 최소화할 수 있고, 히터·버너 등 추가 화석연료 장치 설치가 필요 없다는 점에서 에너지 효율성과 설비 간소화 측면의 강점을 갖는다.

이번 프로젝트에서 HD한국조선해양은 고객사로서 연구 과제를 기획했으며, 한국선급은 그린쉽기자재시험·인증센터(KR TCC)를 통해 장시간 실증 시험을 수행하며 내구성과 성능을 검증했다.

에코프로에이치엔은 향후 양 기관과 함께 기술 고도화를 추진하는 한편, 실제 운항 환경에서의 성능과 신뢰성 확보를 위한 추가 검증을 이어갈 계획이다. 이를 통해 암모니아 연료 엔진뿐 아니라 다양한 차세대 연료 기반 엔진의 배기가스 후처리 시스템으로 사업화를 확대한다는 방침이다.

차세대 친환경 선박 전환이 가속화되는 가운데, 암모니아 연료는 이산화탄소를 배출하지 않는 대안 연료로 주목받고 있다. 국제에너지기구는 2050년 전체 선박 연료의 44%를 암모니아가 차지할 것으로 전망한 바 있다.

다만 암모니아 연료를 사용하는 선박에서도 산화질소(NOx, N2O)와 미연소 암모니아(암모니아 슬립) 등이 일부 배출되는 만큼, 후처리 기술 확보는 상용화의 핵심 과제로 꼽힌다. 업계에서는 에코프로에이치엔의 기술이 암모니아 선박 상용화에 긍정적인 역할을 할 것으로 기대하고 있다.

박상준 에코프로에이치엔 상무는 "독자 개발한 촉매 기술을 기반으로 미세먼지 저감장치 등 다양한 친환경 사업을 전개해왔다"며 "암모니아 연료 후처리 시스템 개발 성공을 계기로 무탄소 친환경 선박 시대를 선도할 사업 및 기술 경쟁력을 확보하게 됐다"고 밝혔다.

서믿음 기자 faith@asiae.co.kr