선박용 연료전지 한화·HD현대·두산 3파전 치열…환경 규제 대비 속도

[헤럴드경제=한영대 기자] 한화와 HD현대, 두산이 선박용 연료전지 상용화에 속도를 내고 있다. 온실가스 배출 규제 강화로 오염물질을 적게 배출하는 연료전지의 수요가 증가할 가능성이 크기 때문이다. 연료전지는 수소와 산소 간 화학 반응을 통해 전기를 생산하는 제품이다.

25일 업계에 따르면 한화에어로스페이스는 최근 노르웨이 선급 DNV로부터 선박용 연료전지의 형식승인 인증을 받기 위한 작업에 착수했다.

형식승인은 승인받고자하는 제품이 선박에 적용될 때 이상 없이 작동할 수 있다는 점을 증명하는 절차다. 한화에어로스페이스는 지난해 DNV로부터 형식승인 전 단계인 개념승인 인증을 획득한 바 있다. 개념승인은 제품 설계 단계에서 기술 적용의 안전성과 국제 규정 준수 여부를 검증한다.

한화에어로스페이스는 내년까지 형식승인 인증을 획득할 계획이다. 형식승인 인증 획득 후 공식 인증 절차가 마무리될 시 한화에어로스페이스는 글로벌 시장에서 자사 선박용 연료전지를 판매할 수 있게 된다.

한화에어로스페이스는 2024년 친환경 선박 시장을 공략하기 위해 한화오션과 연료전지 공동 연구개발을 시작했다. 현재 개발 중인 연료전지는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 방식으로 저온에서도 안정적으로 발전할 수 있다. 병렬제어 기능을 통해 메가와트(㎿)급 용량 확장이 가능, 중대형 선박에도 적용할 수 있다.

두산, HD현대도 선박용 연료전지 상용화에 속도를 내고 있다. 두산퓨얼셀은 지난해 DNV로부터 선박용 고체산화물연료전지(SOFC) 시스템 전반에 대한 공식 인증을 획득했다. 현재는 액화천연가스(LNG)선에서 제품 실증을 진행하고 있다. 연료전지 중 하나인 SOFC는 고체산화물을 전해질로 사용, 전력 효율성이 상대적으로 높다.

HD현대는 지난해 HMM, 한국선급과 선박용 SOFC 상용화를 위한 양해각서(MOU)를 체결했다. 당시 MOU에 참여한 HD현대 계열사는 HD하이드로젠, HD한국조선해양, HD현대중공업 등 3개사이다. HD하이드로젠이 SOFC를 개발하고, HD한국조선해양과 HD현대중공업은 연료전지에 적합한 컨테이선을 건조할 예정이다.

한화와 두산, HD현대가 선박용 연료전지를 주목하고 있는 배경에는 온실가스 배출 규제가 자리잡고 있다.

국제해사기구(IMO)는 지난해 해양환경보호위원회(MEPC) 83차 회의에서 새 온실가스 규제를 도입하기로 결정했다. 새 규제 도입으로 선주사들은 2028년 6월부터 기준치 이상의 온실가스를 배출할 시 1톤당 최대 탄소세 480달러를 내야 한다. 규제를 피하기 위해서는 하루빨리 기존 내연기관을 대체할 수 있는 친환경 설비를 도입해야 한다.

이때 해결책으로 등장한 것이 연료전지이다. 연료전지는 수소, 산소를 바탕으로 전기를 만들어내는 만큼 오염물질 배출량이 적다. 전기를 생산하는 과정에서 발생하는 부산물도 물이어서 환경에 끼치는 영향이 미미하다. 에너지 효율도 높다. 선박용 연료전지 발전 효율은 최대 60% 이상이다. 기존 가솔린 엔진(25%), 디젤 엔진(35%) 대비 월등히 높다.

시장조사기관 와이즈가이리포트는 글로벌 해양 연료전지 시장 규모가 2024년 1억6000만달러(2400억원)에서 연평균 38% 성장, 2032년 21억4800만달러(3조원)까지 커질 것으로 전망했다. 와이즈가이리포트는 보고서를 통해 “해양 연료전지 시장은 환경 규제 강화, 효율적인 연료원에 대한 필요성 증대 등으로 인해 향후 몇 년동안 크게 성장할 것”이라고 진단했다.