온실가스의 발생이 없는 재생 가능한 에너지원인 암모니아를 주 연료로 사용하는 획기적인 성능의 신개념 암모니아 엔진이 세계 최초로 국내서 개발됐다.
한국기계연구원 친환경모빌리티연구실 박철웅 책임연구원은 현대차·기아 전동화설계센터와 공동으로 모니아를 연소실에 고압으로 직접 분사하는 방식의 엔진을 공동 개발했다고 23일 밝혔다.
이 엔진은 수소 운반체인 암모니아를 별도 분해 과정없이 직접 연료로 사용할 수 있다는 점이 특징이다. 특히 출력이 불안정하고 유해배출물 생성이 많은 기체연료 방식이 아니라 고압 액상 분사 방식을 도입했다.
이를 통해 대용량 암모니아 연료를 안정적으로 공급할 수 있으며 순수 암모니아만으로도 세계 최고 수준의 출력을 달성해 별도의 연소 개선 장치나 첨가물 없이 사용 가능하다.
연구팀은 점화 장치의 개선과 연료분사 시기, 흡배기 밸브 열림시기 최적화 등으로 성능을 한층 높였다. 또 암모니아 전용 후처리시스템으로 질소산화물과 미연 암모니아의 배출도 최소화했다.
그 결과 열효율과 출력이 크게 향상됐고 유해배출물도 대폭 감소했다. 연구팀은 이 엔진이 차량, 선박, 모빌리티 등의 주동력원과 산업용 발전기 등 다양한 분야의 친환경 기술로 널리 활용될 것으로 보고 있다.
박철웅 기계연 책임연구원은 “이 기술은 기존 암모니아 엔진의 성능을 획기적으로 개선한 신개념 기술”이라며 “모빌리티 동력원과 청정수소발전 등 산업용 발전기 분야의 패러다임을 바꿀 것”이라고 밝혔다.
현대차·기아 이승우 책임연구원은 “수소 운송과 그린 수소 생산의 난제를 해결할 수 있는 새로운 청정연료 기반 동력원으로 자리매김할 것”이라고 전망했다.
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