연료 개질 및 수소 분야 기술력 입증, 잠수함 운용 능력 향상에 기여
대우조선해양이 방위산업 분야 기술경쟁력 강화에 나서고 있다.24일 대우조선은 지난 18일 시흥R&D캠퍼스에서 ‘잠수함 연료전지용 메탄올 수증기 개질(改質) 플랜트’ 인도식을 성공적으로 마무리했다고 밝혔다.
이날 인도식에는 정진경 국방과학연구소 부소장, 최동규 대우조선 중앙연구원장 전무 등 주요 기관 관계자 10여명이 참석해 성공적인 성능 시험과 인도를 축하했다.
이번에 대우조선이 인도한 플랜트는 ‘잠수함 연료전지용 메탄올 수증기 개질 기술’이 적용된 제품으로 메탄올과 물을 통해 고순도 수소를 생산하는 시스템이다.
우리 해군과 관련 기관들은 이번 연구가 한국 잠수함의 작전 성능을 한 단계 끌어올렸다고 평가하고 있다. 아울러, 대우조선은 연료 개질 및 수소 정제 기술 분야에서 선진국과 어깨를 나란히 할 수 있는 수준의 경쟁력을 확보하게 됐다.
연료전지는 발전 효율이 높고 소음과 진동이 없으며, 전기 생산 후 물 외에 별도 이물질이 발생하지 않는 대표적 친환경 발전 장치로 기존 내연기관을 대체할 차세대 동력원으로 손꼽히고 있다. 여기에 잠수함 연료 개질 기술은 독일, 프랑스, 스페인 등 주요 에너지 선진국에서 20년 이상 연구개발에 공들여 온 최첨단 기술이다.
현재 잠수함 연료전지에 필요한 수소 공급은 일반적으로 금속수소저장합금(metal hydride) 실린더를 활용하고 있다. 그런데 이 방식은 무게당 저장 효율이 낮고 장비 설치를 위한 공간이 확보돼야 한다. 또, 수소 충전을 위한 별도 부대설비가 필요하며 충전 시간도 길다는 단점이 있었다.
반면, 메탄올을 활용한 연료 개질 방식은 저장 효율이 높아 잠항 운용능력을 향상시킨다.
뿐만 아니라, 장비 설치에 공간 효율이 높고 연료 수급도 용이해진다. 여기에 재충전을 위한 별도 설비도 필요 없고 충전 소요 기간도 짧다.
대우조선은 에이치앤파워㈜, ㈜KTE 등 국내 주요 업체들과 손잡고 국방과학연구소가 보유한 핵심기술인 메탄올 개질, 수소 정제, 열원 공급 기술을 기반으로 국내 최초 고압형 메탄올 개질 플랜트를 제작했다.
이들은 지난 2018년 12월 시제품 제작 업체로 선정돼 에너지, 무장 등 체계 종합업체로서의 기술과 노하우를 활용해 제품개발에 전념해 왔다.
특히 대우조선해양은 시흥 R&D 캠퍼스 내 육상 실험 시설인 ‘친환경 연료LBTS(Land-Based Test Site)’에 플랜트를 설치하고 안전성이 확보된 시험 환경을 조성해 성능 시험을 진행했다.
회사는 제어 콘솔과 가스 분석기 등 첨단 장비를 활용해 구성 장비에 대한 기능 및 성능 시험을 거쳐 최종 평가에 이르는 절차를 성공적으로 마무리했다.
최동규 대우조선 중앙연구원 원장 전무는 “이번 연구과제 수행으로 회사는 이 분야 세계 최고 수준의 기술경쟁력을 입증했다”며, “지속적인 연구개발로 대한민국 해군의 해양주권 수호에도 기여할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 포부를 밝혔다.
