에코프로에이치엔, 국내 최초 대형 암모니아 엔진 정화 시스템 개발

[프라임경제] 에코프로에이치엔이 메가와트(MW)급 암모니아 선박 상용화에 필요한 배기가스 정화 시스템을 국내 최초로 개발하는 데 성공했다. 

촉매 개발 기술을 바탕으로 미세먼지 저감 등 친환경 산업을 선도해온 에코프로에이치엔이 친환경 선박으로 사업 영역을 확장해 나가고 있다는 평가다.

에코프로에이치엔은 HD한국조선해양, 한국선급과 함께 메가와트(MW)급 암모니아 엔진 정화 시스템 개발에 성공하고 기술 시연회를 개최했다고 23일 밝혔다. 

에코프로에이치엔은 2023년 해양수산부의 '선박배출 온실가스(GHG) 통합관리 기술개발' 국책과제의 일환으로 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 촉매 가열 배기가스 후처리 시스템' 개발에 성공했다.  

해당 기술은 마이크로웨이브(전자파)를 이용해 촉매를 직접 가열함으로써 활성 온도를 정밀하게 제어하는 게 특징이다. 촉매는 화학적으로 단단하게 결합돼 있는 온실가스를 무해한 물질로 분해, 변환해주는 역할을 하는 물질이다. 이런 촉매를 활성화하기 위해서는 일정 온도 이상으로 촉매를 가열해야 한다.

통상 촉매 반응은 히터와 버너를 이용해 배기가스 전체의 온도를 높이는 방식으로 구현된다. 반면 마이크로웨이브 방식은 촉매에 전자파를 흡수시켜 분자반응을 통해 뜨거워지게 만드는 것이다. 

이 경우 촉매만 정밀하게 가열한다는 점에서 연료 소비를 최소화할 수 있다. 에너지 효율적인 면에서 강점을 갖는 것이다. 또 히터와 버너 등 화석연료 사용을 위해 별도의 추가 장치를 설치하지 않아도 된다는 점도 강점으로 꼽힌다. 

HD한국조선해양은 해당 시스템의 고객사로서 연구 과제를 기획했고, 한국선급은 그린쉽기자재시험∙인증센터(KR TCC)에서 장시간 실증을 통해 내구성과 성능을 검증하는 역할을 맡았다. 

에코프로에이치엔은 HD한국조선해양, 한국선급과 함께 향후 기술 고도화에 나서는 한편 실제 운항 환경에서의 성능과 신뢰성 확보를 위한 추가 기술 검증도 이어갈 방침이다. 이를 통해 암모니아 연료 엔진뿐만 아니라, 다양한 차세대 연료 기반 엔진의 배기가스 후처리 시스템을 개발하고 사업화에 나선다. 

에코프로에이치엔이 암모니아 엔진 배기가스 후처리 기술 경쟁력을 확보하며 향후 무탄소 친환경 선박 시대로의 전환이 앞당겨질 것이란 관측이 나온다. 국제에너지기구(IEA)는 2050년 전체 선박 연료의 44%를 암모니아가 차지할 것으로 전망한 바 있다.

암모니아 연료는 이산화탄소를 배출하지 않는 차세대 친환경 선박 연료라 평가받지만 암모니아 연료를 사용한 선박의 배기가스에서도 산화질소(NOX, N2O)와 미연소 암모니아 등이 일부 포함돼 있다. 

선박 환경 규제 대응을 위한 오염물질 정화 기술의 중요성이 점차 커지는 상황에서 에코프로에이치엔의 기술이 암모니아 선박의 상용화에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대된다.  

박상준 에코프로에이치엔 상무는 "에코프로에이치엔은 독자 개발한 촉매 기술을 바탕으로 미세먼지 저감장치 등 다양한 친환경 사업을 펼쳐온 기업"이라며 "암모니아 연료 후처리 시스템을 개발하는 데 성공하면서 무탄소 친환경 선박 시대를 이끌 사업 및 기술 경쟁력도 확보할 수 있게 됐다"고 말했다.