수소 연료 전지 선박 상용화를 위한 주요 기술적 과제 및 해결 방안
수소 연료 전지 선박이 해운업의 미래를 이끌어갈 핵심 기술로 주목받고 있지만, 상용화를 위해서는 해결해야 할 여러 기술적 과제들이 있습니다. 이러한 과제들을 극복하기 위한 노력들이 활발히 진행되고 있습니다. 수소 연료 전지 선박 상용화를 위한 주요 기술적 과제 및 해결 방안 1. 수소 저장 기술 과제 : 수소는 에너지 밀도가 낮아 많은 부피를 차지하며, 액화 수소는 극저온(-253°C)을 유지해야 하는 어려움이 있습니다. 고압 가스 수소는 저장 탱크의 부피와 무게가 상당하여 선박의 공간 활용 및 중량에 제약을 줍니다. 해결 방안 : 액화 수소 저장 기술 고도화 : 극저온 단열 기술을 발전시켜 증발가스(Boil-Off Gas) 발생을 최소화하고, 저장 탱크의 경량화 및 대형화 기술을 개발해야 합니다. 액체 유기 수소 운반체(LOHC) 및 암모니아 활용 : 수소를 액체 상태의 다른 물질(예: LOHC, 암모니아)에 저장하여 운반한 후, 선상에서 수소를 추출하여 사용하는 기술 개발이 진행 중입니다. 이는 수소 저장의 부피 문제를 해결하고 기존 액체 연료 인프라를 활용할 수 있다는 장점이 있습니다. 고압 수소 탱크 기술 발전 : 고강도 경량 소재 개발을 통해 고압 수소 탱크의 효율을 높이고, 안전성을 확보하는 연구가 필요합니다. 2. 연료전지 시스템의 효율 및 내구성 과제 : 해상 환경은 진동, 염분, 온도 변화 등 육상보다 가혹하여 연료전지 스택 및 시스템의 내구성과 신뢰성 확보가 중요합니다. 또한, 장시간 운전 시 효율 저하를 방지하고 스택의 수명을 늘리는 것이 관건입니다. 해결 방안 : 해상 환경 특화 연료전지 개발 : 선박의 움직임과 해상 환경에 강한 내진, 방수, 방염 기능을 갖춘 연료전지 스택 및 주변 시스템을 개발해야 합니다. 고효율 촉매 및 소재 개발 : 연료전지의 핵심 부품인 촉매의 성능을 향상시켜 효율을 높이고, 내구성이 뛰어난 소재를 적용하여 스택의 수명을 연장하는 연구가 필요합니다. 시스템 통합 및 최적화 : 연료전지, 수소 저장 장치, 전력 변...