기계연, 친환경 수소 선박 상용화 지원 앞장선다

- 초저온 소재 시험평가 인프라 구축 및 서비스 제공 -
 - 선박용 액체수소 저장 적합 소재 국내 최초 선정 가이드 제시 -

□ 이상 기후로 인해 탄소중립 기술 확보가 절실한 상황에서 국내 조선산업의 친환경 선박 기술 개발과 상용화에 기여할 수 있는 인프라가 구축됐다.

□ 과학기술정보통신부 산하 한국기계연구원(원장 박상진, 이하 기계연)은  한국선급(대표 이형철), 부산대학교(총장 차정인)와 함께 선박에 사용되는 액체수소 저장용 소재의 적합성 평가를 위한 장비 구축 등 인프라를 마련하고, 평가 절차를 최초로 제안했다.

□ 기계연 기계시스템안전연구본부 신뢰성평가연구실 박종원 연구실장, 김용진 선임연구원 연구팀은 인프라 구축을 위해 기계연 3D프린팅장비연구실 및 부산대학교와 함께 초저온(-253℃)   수소 취화* 시험평가 및 분석 장비를 구축하고, 다양한 수소 저장 분야의 안전기준 및 소재 적합성 평가 방법을 분석한 선박용 액체수소 저장용 소재 선정 보고서를 발간했다.
    *수소 취화: 금속에 수소가 흡수되면 금속이 취약해지는 현상

□ 선박용 액체수소 저장시스템은 초저온과 수소 취화에 견딜 수 있어야 한다. 저장하고자 하는 수소의 활용과 운영 목적에 따라 시스템의 환경이 달라지며 이에 따라 해당환경 조건에 부합하는 소재의 범주도 달라지기 때문에 초저온의 위험성과 선박의 특수성이 반영된 기준 정립이 중요하다.

□ 그러나 우리나라는 물론 전 세계적으로 초저온, 선박 특수성 등 다양한 조건에서의 안전 규정이 없어 친환경 선박 시장을 개척하는데 어려움을 겪었다. 이번에 발간된 보고서는 최신 연구결과를 바탕으로 액체수소 환경에 적용할 수 있는 소재와 요건을 제안하고 국내 LNG 저장시스템 적용 소재, 요건과의 차이를 비교 분석함으로써 다양한 환경에서의 기준을 제시해 친환경 선박 기술 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.

□ 또한, 초저온 및 수소 환경 소재 적합성 평가 시험설비는 선진국에서도 극소수의 연구기관에서만 보유하고 있어 시험평가를 위해 상당한 비용이 소요돼 국내 기자재 업체의 수소 산업 진출에 어려움이 있었다.

□ 이러한 어려움을 해소하기 위해 기계연은 이번에 구축한 초저온 · 수소취화 시험평가 및 분석 인프라를 토대로 ‘초저온 소재 성능시험’, ‘소재부품 대상 수소환경 적합성 평가’, ‘각종 극한환경 시험 및 내구성 평가’ 등 국내 조선산업 기업 서비스 지원에 나선다.

□ 기업들은 그동안 신소재가 적용된 친환경 선박용 기자재를 개발하기 위해 소재 시험평가에만 수천만 원에서 수억 원에 달하는 비용을 추가 지출해야 했지만, 국내에서 각종 시험 평가 및 분석과 기술지원까지 비교적 저렴한 비용으로 제공될 예정이다.

□ 김용진 선임연구원은 “소재 적합성 평가 기준을 마련함으로써 적용 가능 소재의 범위를 확대해 수소 선박 상용화를 앞당길 수 있다”며 “앞으로 시험평가 서비스 제공을 통해 국내 조선업이 친환경 선박 시장에서 독보적인 위치를 점할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.

□ 이번 초저온 소재 시험평가 인프라 구축은 해양수산부의 ‘선박용 수소 저장용기 및 연료공급시스템 안전기준 개발 사업’의 지원을 받아 수행되었다.

<초저온 소재 시험평가 설비>