▲ HD현대중공업이 개발 완료한 ‘힘센(HiMSEN) 암모니아 이중연료 엔진(모델명 H22CDF-LA)’ 모습[출처=HD현대중공업]
HD현대중공업에 따르면 최근 울산 본사 엔진기술센터에서 ‘힘센(HiMSEN) 암모니아 이중연료 엔진(모델명: H22CDF-LA, 이하 힘센 암모니아 엔진)’에 대한 형식 승인 시험을 완료했다.

형식 승인 시험에는 ABS(미국), DNV(노르웨이), LR(영국), BV(프랑스), RINA(이탈리아), NK(일본), KR(한국) 등 7개 선급 관계자들이 참석했다.

세계 최초로 개발한 고압 직분사 방식의 암모니아 엔진으로 무탄소 연료인 암모니아 이중연료 엔진을 개발해 친환경 선박 시장을 선도할 것으로 전망된다. 힘센 암모니아 엔진에 대한 세부 심사 및 적합성 검토가 완료됨에 따라 상용화에 본격적으로 나설 방침이다.

HD현대중공업이 개발한 암모니아 엔진은 암모니아 운반선을 비롯, 일반 상선의 발전 및 추진용으로 적용이 가능하다. HD현대중공업은 이 엔진을 육상 발전용 시장에도 공급할 계획이다.

지금까지 개발된 암모니아 엔진은 ‘저압 예혼합(豫混合) 방식’으로 암모니아 연료와 공기를 섞어 엔진 연소실에 공급하고 이를 압축해 연소시키는 방식을 적용했다.

이번에 개발에 성공한 ‘고압 직분사(直噴射) 방식’은 엔진 연소실에서 공기를 압축시킨 후 높은 압력으로 암모니아 연료를 분사해 연소한다.

이 방식은 엔진 출력과 연료 효율이 높을 뿐 아니라 아산화질소(N2O) 등 온실가스 배출을 크게 줄일 수 있는 장점에도 기술적 난이도가 높아 글로벌 엔진 업체들이 개발에 어려움을 겪고 있다.

HD현대중공업은 최적의 연료 분사 시점과 기간을 설정해 암모니아의 연소율을 극대화하는 동시에 선택적 촉매환원장치(SCR)를 활용, 배기가스 내 질소산화물과 미연소 암모니아의 양을 최소화했다.

또한 HD한국조선해양이 독자 개발한 일체형 암모니아 스크러버(Integrated Scrubber)를 적용해 암모니아 배출량을 대폭 줄이는 데도 성공했다.