현재 400톤급 이상 신규 건조 선박은 에너지효율설계지수^EEDI❶에 기초한 이산화탄소 배출량을 2015년부터 5년마다 10%씩 감축해야 한다. 조선·해운업계는 강화된 환경 규제에 대응하기 위해 기존 디젤연료 대신 액화천연가스LNG 또는 액화석유가스LPG 등 친환경 연료를 사용하거나 배출가스 저감 설비 등을 추가하고 있지만 근본적인 해결책은 되지 않고 있다.

이에 따라 선박 전체 추진시스템의 효율을 개선해 연료 소모량을 절감하는 친환경 고효율 추진시스템의 필요성이 제기되었다. 특히 교류AC가 아닌 직류DC 기반으로 엔진 가변속을 통해 연료소비량을 크게 절감할 수 있는 직류전기추진시스템이 최근 각광받고 있다.

그러나 전 세계적으로 직류전기추진시스템 기술은 도입 단계다. 이러한 상황에서 글로벌기업인 스위스의 A사와 독일 S사만이 직류전기추진시스템 기술을 주도하고 있으며 선박에 적용되는 선급 룰을 정의하고 있는 형편이라 이에 대한 기술 확보가 불가능했다.

이런 어려운 조건 속에서도 HD한국조선해양이 자체 기술로 직류전기추진시스템과 제품군 및 이를 선박에 실증하는 데 성공해 도입 단계인 직류전기추진시스템 시장에서 조선 강국 대한민국의 위상을 다시금 끌어올릴 것으로 기대된다.

HD한국조선해양이 개발에 성공한 직류전기추진시스템은 크게 세 가지 특징이 있다.

환경 규제 강화로 용량이 6메가와트MW 이하 중·소형선의 경우 배터리 전기추진선, 엔진+에너지 저장장치ESS 조합의 복합동력원 연계 전기추진선 시장이 확대될 것으로 보인다. 용량이 10MW 이상인 대형 상선의 경우 엔진+ESS 조합의 하이브리드 발전시스템 시장이 우선 형성된 후 복합동력원 연계 전기추진시스템 시장이 형성될 것으로 보인다. 뿐만 아니라 차세대 친환경 에너지원인 연료전지는 출력의 변동성으로 인해 배터리와 함께 제어되어야 한다. 그 때문에 본 과제를 통해 개발에 성공한 직류전기추진시스템 및 전력시스템 통합제어기를 토대로 차세대 고효율 전기추진시스템의 수요가 급증할 것으로 전망된다.

그동안 국내에서는 전기추진 패키지를 납품할 수 있는 업체가 없었다. 그러나 이번 울산시 ICT(정보통신) 스마트선박을 통해 국내 최초로 시스템 통합 기술 기반 설계-해석-제작-도면-납품-시운전까지의 업무를 성공적으로 수행함으로써 전기추진 패키지 국산화에 성공했다고 할 수 있다. HD한국조선해양에서는 해당 실적을 기반으로 전기추진시스템 패키지 사업을 추진하고 있다. 전기추진시스템 패키지를 구성하는 전장품 및 통합제어기 국산화 업무와 고객의 요구에 적합한 전기추진시스템을 개발하기 위한 연구를 지속적으로 수행하고 있다.

끝으로 박 연구원은 “대형 선박에도 적용할 수 있는 전기추진시스템 및 배터리 솔루션에 대한 기술개발을 수행하고 있으며, 친환경 에너지원으로 대두되고 있는 연료전지시스템 선박 적용에 대한 기술개발을 지속적으로 수행할 계획이다”라고 밝혔다.