[IR52 장영실상] 현대중공업 / 중유 선박 고압용 질소산화물 저감장치

왼쪽부터 현대중공업 성삼경 주임, 이상억 책임, 김도윤 선임연구원.

대형 선박의 중유 엔진에선 환경에 유해한 질소산화물이 대거 배출된다. 유엔 산하 국제해사기구는 지난해부터 선박의 대기환경 규제를 강화해 대형 선박의 질소산화물 배출을 제한(3.4g/kwh 이하)하고 있다.

올해 제24주차 iR52 장영실상은 현대중공업이 개발한 중유 선박 고압용 질소산화물 저감장치에 돌아갔다. 미세먼지의 주범인 질소산화물을 인체에 무해한 물과 질소로 바꿔주는 이 장치는 엔진 후미에 부착되는 별도 장치로 질소산화물을 최대 99%까지 줄일 수 있다. 질소산화물을 분해하기 위해선 환원제인 암모니아가 투입돼야 한다. 암모니아가 질소산화물을 분해하기 위해서는 촉매가 필요하다.

이 촉매 제조 기술이 현대중공업이 보유한 핵심 노하우다. 기존 촉매에는 황이 많이 들어 있어 이것만 가지고는 저감 성능을 높이기 어렵다. 황의 독성이 강하기 때문이다. 따라서 현대중공업은 촉매 안에 희토류 금속을 집어넣어 독성을 크게 낮췄다. 무엇보다 고온·고압 조건에서도 내구성을 유지할 수 있도록 전이금속과 미세기공의 배열을 최적화해 운전 성능이 떨어지지 않도록 했다.

장치의 부피도 줄였다. 밀도가 높은 촉매를 제작해 엔진 뒤에 장착하는 저감장치 자체의 부피를 크게 줄여 소형화를 구현했다. 이를 통해 엔진룸 안에도 시스템 설치가 가능하다.

현대중공업이 2015년 6월 연구개발을 완료해 지난해 6월 공급을 시작한 이 장치는 현재 수출용으로 해외 선박 30여 척에 장착돼 있다. 기존 일본산 제품의 질소산화물 제거 성능(95%)보다 더욱 높아 대형 선박의 질소산화물을 99%까지 제거한다. 또 기계적 강도가 우수해 내구성이 높고 저유황유에만 작동하는 일본산 제품과 달리 모든 유종에서 작동할 수 있다. 사용 연료에 제한이 없는 만큼 더욱 경제적인 저감장치라고 볼 수 있다. 운전에 필요한 온도 범위도 넓다. 따라서 배기가스 온도를 맞추기 위한 별도의 엔진 조작이 필요 없다.

■ 주최 : 매일경제신문사 / 한국산업기술진흥협회

■ 후원 : 미래창조과학부

[서진우 기자]

[ⓒ 매일경제 & mk.co.kr, 무단전재 및 재배포 금지]