한국재료연, 암모니아 추진선에 철강재 평가 플랫폼 개발 착수

현행 국제가스운반선규정의 실제 항복강도 440 MPa 제한과 기존 강재 대비 TMCP 강재의 미세조직 및 성능 차이를 나타낸 개념도.  (그래픽=재료연구원 제공)

차세대 친환경 선박인 암모니아 추진선에 사용할 고강도 철강재가 실제 해상에서 안전하게 사용할 수 있는지 한국재료연구원(KIMS)이 검증에 착수했다.

암모니아는 연소 과정에서 이산화탄소를 직접 배출하지 않아 차세대 친환경 선박 연료로 주목받고 있으나, 강재에 미세한 균열이 발생 및 점차 확산하는 '응력부식균열(SCC)' 위험이 있다. 특히, 항복강도가 높은 강재는 더 큰 힘을 견뎌 구조물을 얇고 가볍게 만들 수 있지만, 암모니아 환경에서의 균열 저항성까지 높아지는 것은 아니어서 별도의 검증이 필요하다. 국내에는 440 메가파스칼(MPa) 넘는 강재의 안전성을 입증할 평가기술과 데이터가 부족해 실제 적용을 위한 독자적인 평가 체계 확보가 필요하다.

한국재료연구원 극한재료연구소 장영준 박사 연구팀은 실제 암모니아 선박의 운용환경을 실험실에 구현하고, 고강도 TMCP 강재와 용접부에 균열이 언제, 어떤 조건에서 발생하는지를 종합적으로 평가하는 국내 최초의 통합 플랫폼 개발에 나섰다. 연구팀은 이를 통해 국산 고강도 강재가 암모니아 환경에서도 안전하게 사용될 수 있는지 과학적으로 입증하고, 향후 국제 규제 개선과 선급 승인에 활용할 수 있는 핵심 근거를 확보할 계획이다.

연구책임자인 KIMS 장영준 책임연구원은 "암모니아 저장탱크 규제 완화를 위해서는 더 강한 철강재를 개발하는 것뿐만 아니라, 해당 강재가 실제 무수 암모니아 환경에서도 안전하게 사용될 수 있음을 객관적으로 입증하는 평가기술이 필요하다"며 "평가기술을 확보하는 국가가 국제기준을 선도하는 만큼, 이번 연구가 우리나라의 독자적 평가기술과 신뢰성 데이터 확보로 이어지길 기대한다"고 말했다.
임병안 기자