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탄소배출 제로에 기여할 수 있는 또 다른 내연기관은?

수소내연기관, 배터리 전기차 대비 에너지 충전 시간 짧고 내구성 강해

[산업일보]
유럽, 미국, 중국 등 주요국에서 수송차량에 대한 이산화탄소(CO₂)의 배출 규정을 지속적으로 강화하면서, 탄소배출 제로의 파워트레인 기술에 대한 관심도 높아지고 있다. 특히 과거 개발된 적이 있지만 주목받지 못했던 수소내연기관에 대한 연구가 활발히 진행 중이다.

포스코경영연구원의 ‘탄소배출 제로에 기여할 수 있는 수소내연기관의 잠재력’ 보고서에 따르면, 현재 수송차량의 탄소배출 제로를 가능하게 하는 파워트레인 기술은 배터리 전기차(BEVs), 수소연료전지전기자동차(FCEVs), 수소내연기관(H₂-ICEs), 바이오/합성연료 내연기관 등 네 가지다.

탄소배출 제로에 기여할 수 있는 또 다른 내연기관은?

이 중 수소내연기관은 수소-산소 혼합물을 사용한 1806년식 드 리바즈 엔진까지 거슬로 올라가는 오랜 역사를 가지고 있지만, 오랜 무관심으로 인해 아직 초기 단계의 연구에 머물러 있다. 그러나 최근에는 배터리 및 수소연료전지와 함께 미래 파워트레인 포트폴리오의 추가 구성 요소로 고려되고 있다.

보고서는 수소내연기관이 다시 조명받는 이유에 대해 디젤에서 수소로 전환하는 것은 엔진에서 발생하는 탄소를 제거하는 간단한 접근방법이기 때문이라고 분석했다.

수소내연기관은 비교적 낮은 자본비용과 수소 가격의 하락, 고부하에서의 효율성 등의 측면에서 경쟁력을 가진 솔루션이 될 수 있기 때문에, 수소 공급과 기반 시설이 미비한 차량 부문을 탈탄소화 시키는 데 도움이 될 수 있다는 것이다.

또한 현재 엔지니어링 노하우와 일자리를 활용할 수 있고, 자동차 업계의 기존 공급망과 생산용량을 활용할 수 있으며, 희토류 의존도가 낮다는 점도 눈여겨 볼만 하다.

보고서는 ‘수소내연기관은 공간 요구사항이 적고, 배터리 전기차 대비 짧은 급유시간, 열 및 진동에 대한 강한 내구성 등이 특징’이라며, ‘글로벌 운송부문 배출량 제로를 달성하는 것은 엄청난 과제다. 수소내연기관은 다른 파워트레인 기술을 보완하는 솔루션을 제공할 수 있을 것’이라고 밝혔다.
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