기계연·현대차·기아전동화설계센터 공동
암모니아를 분해 없이 직접 연료 사용
고압분사로 연소 개선 장치 필요 없어
박철웅 한국기계연구원 책임연구원 (사진 : 한국기계연구원)
재생 가능한 에너지원인 암모니아를 연료로 사용하는 2리터급 고압분사방식의 엔진이 세계에서 최초로 국내 기술진이 개발했다.
이번에 개발된 암모니아엔진은 과학기술정보통신부 산하 한국기계연구원(이하 기계연)의 박철웅 친환경에너지연구본부 친환경모빌리티연구실 책임연구팀과 현대차·기아전동화설계센터가 공동으로 참여했다.
엔진의 특징은 수소 운반체인 암모니아를 별도 분해 과정 없이 직접 연료로 사용할 수 있다는 특징을 가지고 있다. 출력이 불안정하고 유해배출물 생성이 많은 기체 연료 방식을 개선해 고압 액상 분사 방식이 도입됐다.
고압 액상 분사 방식을 사용하면 대용량의 암모니아 연료를 안정적으로 공급이 가능하고 순수 암모니아만으로도 세계 최고 수준의 비출력을 달성해 별도의 연소 개선 장치나 첨가물 없이 사용이 가능하다는 게 기계연의 설명이다.
암모니아 직분사 엔진(왼쪽)과 핵심구조도 (사진 : 한국기계연구원)
기계연 연구팀은 점화장치 개선과 연료분사 시기, 흡배기 밸브 열림시기 최적화로 성능을 끌어 올렸다. 또한 암모니아 전용 후처리시스템으로 질소산화물과 미연암모니아의 배출도 최소화했다. 그 결과 열효율과 출력이 크게 향상됐고 유해배출물도 대폭 감소했다.
박철웅 책임연구원은 “이번 기술은 암모니아 엔진의 성능을 획기적으로 개선한 신개념 기술로 모빌리티 동력원과 청정수소발전 등 산업용 발전기 분야의 패러다임을 바꿀 것”이라고 말했다.
현대차·기아 이승우 책임연구원도 “수소 운송과 그린 수소생산의 난제를 해결할 수 있는 새로운 청정연료 기발 동력원으로 자리매김할 것”이라며 기대감을 밝혔다.
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지재호 기자 cjh@cvinfo.com
출처-상용차신문