기계연, ‘질소산화물 80％ 감소’ 선박 매연 저감장치 개발

한국기계연구원 정경열 박사 연구팀은 국제해사기구(IMO)의 선박 배출가스 규제기준을 만족하는 선택적 촉매환원장치(SCR) 시스템을 개발했다고 30일 밝혔다.

개발한 시스템을 1만마력급 선박에 적용해 육상에서 시험한 결과 IMO의 새로운 규제를 만족하는 것으로 나타났다.

컨테이너 선박 1대(15만마력급)가 연간 내뿜는 배기가스는 자동차 1만대의 배출량과 맞먹는다.

배출가스에 포함된 질소산화물(NOx)은 초미세먼지와 산성비의 원인이 되는 오염물질로, 세계적으로 규제가 강화되는 추세다.

IMO는 2016년 이후 새로 건조되는 선박을 대상으로 질소산화물(NOx)의 배출량을 기존에 비해 80％이상 줄이도록 새로운 규제를 적용하고있다.

그러나 현재 디젤엔진의 연소기술을 개선하는 방법으로는 강화된 규제기준을 맞추기 어렵다.

연구팀이 개발한 SCR 시스템은 선박의 2행정 디젤엔진에서 배출되는 질소산화물을 촉매 반응을 통해 질소와 수증기로 바꾼다.

선박의 추진력을 얻기 위해 쓰는 2행정 디젤엔진은 배기가스가 온도가 200∼300도 정도로 비교적 낮아 저온용 촉매가 필요하다.

연구팀은 배기가스 내 질소산화물을 환원시키는 요소수의 양을 디젤엔진의 출력 변화에 따라 자동으로 제어하는 시스템을 개발했다.

이 시스템을 1만마력급 선박에 적용해 육상에서 시험한 결과 IMO의 새로운 규제를 만족하는 것으로 나타났다.

정경열 박사는 “촉매를 이용한 오염물질 저감기술뿐 아니라 선박의 엔진 조건에 따라 맞춤형 SCR을 자동으로 설계하는 기술까지 확보했다”며 “육상과 해상 시험을 모두 통과해 실제 시장 진출에도 청신호가 켜졌다”고 말했다.

이번 연구 성과는 국내 기업 덱코에 기술 이전됐다. 최소망 기자somangchoi@