에코프로에이치엔은 HD한국조선해양, 한국선급(KR)과 메가와트(㎿)급 암모니아 선박 상용화에 필요한 배기가스 정화 시스템을 국내 최초로 개발했다고 23일 밝혔다.
앞서 에코프로에이치엔은 2023년 해양수산부의 '선박배출 온실가스(GHG) 통합관리 기술개발' 국책과제의 하나로 암모니아 엔진 정화 시스템 개발에 나섰다. 촉매 반응기 설계, 촉매 활성 온도 최적화, 배기가스 정화 성능 개선 기술 등 후처리 시스템의 핵심 영역을 주도적으로 수행하며 '마이크로웨이브(전자파) 촉매 가열 배기가스 후처리 시스템' 개발에 성공했다.
해당 기술은 마이크로웨이브를 이용해 촉매를 직접 가열함으로써 활성 온도를 정밀하게 제어하는 게 특징이다. 촉매는 화학적으로 단단하게 결합돼 있는 온실가스를 무해한 물질로 분해, 변환해 주는 역할을 한다. 이를 활성화하기 위해선 일정 온도 이상으로 가열해야 한다.
통상 촉매 반응은 히터와 버너를 이용해 배기가스 전체의 온도를 높이는 방식으로 구현된다. 반면 마이크로웨이브 방식은 전자파를 흡수시켜 분자 반응을 통해 촉매만 정밀하게 가열하는 방식이라 연료 소비를 최소화할 수 있다. 히터와 버너 등 화석연료 사용을 위해 별도의 추가 장치를 설치하지 않아도 된다.
HD한국조선해양은 해당 시스템의 고객사로서 연구 과제를 기획했다. 한국선급은 그린쉽기자재시험·인증센터(KR TCC)에서 실증을 통해 내구성과 성능을 검증하는 역할을 맡았다.
3사는 향후 기술 고도화에 나서는 동시에 실제 운항 환경에서의 성능과 신뢰성 확보를 위한 추가 기술 검증도 이어갈 방침이다. 암모니아 연료 엔진뿐만 아니라 다양한 차세대 연료 기반 엔진의 배기가스 후처리 시스템을 개발하고 사업화에 나선다.
전세계 조선 및 해운업계에선 무탄소 친환경 선박 시대로의 전환이 화두로 떠오르고 있다. 국제에너지기구(IEA)는 2050년 전체 선박 연료의 44%가 암모니아가 차지할 것으로 전망한다.
박상준 에코프로에이치엔 상무는 "암모니아 연료 후처리 시스템을 개발하는 데 성공하면서 무탄소 친환경 선박 시대를 이끌 사업 및 기술 경쟁력도 확보할 수 있게 됐다"고 말했다.