선박용 액체수소 저장시스템 적합 소재 연구보고서 표지. 사진제공=KR한국선급(KR)은 선박 액체수소 시스템의 소재에 대한 기술정보 등을 담은 ‘선박용 액체수소 저장시스템 적합 소재 연구’ 보고서를 발간했다고 22일 밝혔다.
보고서는 선박용 액체수소 화물 및 연료 격납설비와 배관의 운용 조건에 적합한 금속소재 선정을 목적으로 작성했다고 KR은 설명했다.
먼저 액체수소 환경에 적용 가능한 소재와 그 요건을 제시하고 현재 국내에서 상당한 기술력이 확보된 LNG시스템 적용 소재 요건과 비교해 그 차이점을 기술했다. 각종 수소저장 분야 안전기준 및 소재 적합성 평가 방법을 분석해 선박용 액체수소 저장용 소재 적합성 평가 절차도 제안했다. 아울러 초저온(20K) 액체수소 환경 시험평가 설비를 소개했다.
KR은 그동안 진행해 온 시험 수행 결과를 보고서에 반영했다. 무탄소 연료 시대에 선제적으로 대응하고자 2020년부터 해양수산부 소관인 수소선박안전기준개발사업을 수행해 왔고 한국기계연구원 신뢰성평가연구실의 김용진 박사 연구팀과 부산대학교의 김정현 교수 연구팀 공동으로 ‘극저온 평가 인프라’를 구축, 연구를 수행한 바 있다.
극저온 평가 인프라는 수소와 같이 극저온 설비가 필요한 대체연료의 소재를 시험 평가하고 분석을 위한 것으로, 국내에서 유일하게 구동 가능하다. 액체수소 저장 온도인 -253℃ 환경에서 정적·동적 인장 테스트를 수행하는 등 수소 환경 모사 시험에 활용됐다.
해당 연구보고서는 국문과 영문으로 발간됐으며 KR 홈페이지에서 누구나 열람 가능하다. 김대헌 KR 연구본부장은 “이번 연구 결과는 친환경 선박과 대체연료를 연구·개발하는 산·학·연에 유용한 정보서가 될 것”이라며 “앞으로도 환경규제 대응을 위한 기술개발과 최신 기술정보를 공유해 고객과 해사업계를 다각도로 지원하겠다”고 말했다.
최근 국제해사기구 해양환경보호위원회(IMO MEPC) 제80차 회의에서 선박 온실가스 감축 목표가 넷-제로로 개정된 것을 비롯 유럽연합(EU) 등 전 세계적으로 해운 탈탄소화를 위한 움직임이 빨라지고 있다. 이에 각 주요 선진국들은 탈탄소화 목표 이행을 위해 무탄소 연료 및 실선 적용을 위한 기술 개발이 한창이다.
유망한 대체연료 중 하나로 꼽히는 수소는 무탄소 대체연료로, 메탄올과 같은 대체연료를 생산하기 위한 원료로도 사용할 수 있어 국제 수소 운송 및 거래가 활발해짐에 따라 수소운송선과 수소연료추진선에 대한 수요도 함께 증가할 것으로 보인다.
수소를 안전하고 효율적으로 저장·운송하려면 액체수소 형태로 취급해야 하며 극저온인 환경을 충족해야 한다. 그러나 현재까지 선박용 액체수소 저장시스템에 적용하는 소재에 대한 연구 인프라와 관련 업계의 이해는 부족한 실정이다.
