수소·천연가스로 버스 달린다

한국기계연구원, '수소-천연가스 혼합연료(HCNG) 엔진' 내놓아

▲HCNG 버스는 유로-6의 규제기준보다 훨씬 낮은 배출가스를 배출한다.[사진제공=한국기계연구원]

[아시아경제 정종오 기자] 수소와 천연가스로 달리는 HCNG 버스가 곧 도로를 달릴 것으로 예상된다. 기존 천연가스 시내버스와 비교했을 때 이산화탄소 배출은 18% 떨어지고 연비성능은 8% 향상됐다.

한국기계연구원(원장 임용택) 그린동력연구실 김창기 박사팀은 유로-6(EURO-6) 이후의 배기규제를 만족시킬 수 있는 혼합연료(HCNG) 엔진을 개발했다. 미래 수소시대를 이끌 수 있는 HCNG 버스 상용화에 가장 중요한 기술이 확보됐다. 현재 2대의 시내버스에 탑재돼 울산과 인천에서 각각 시험 운행 중이다.

유로 6이란 유럽연합(EU)이 도입한 경유차 배기가스 규제단계의 명칭을 말한다. 규제를 만족하지 못하는 자동차는 판매가 불가능하다. HCNG는 Hydrogen(수소)의 첫 글자와 CNG(Compressed Natural Gas, 압축천연가스)를 합친 용어로 수소와 천연가스가 혼합된 연료이다.

수소의 우수한 연소특성과 청정성을 바탕으로 친환경적이면서도 고연비를 갖춘 HCNG 엔진을 개발하기 위해 연구팀은 고유량 배기가스 재순환장치(High EGR) 기술, 연료공급과 제어기술, 배기후 처리 기술을 적용했다. HCNG 엔진에 적합한 고유량 배기가스 재순환 기술을 전 운전영역에 걸쳐 최적화해 내구성과 연비를 더욱 개선했다.

이번에 개발된 HCNG 엔진은 동등 출력성능만으로 기존의 천연가스 시내버스 대비 이산화탄소를 18% 더 적게 배출하고 연비성능은 8%가 높아졌다. 모든 유해배기물질을 현재 유로 6 배기규제의 3분의1 수준으로 떨어트렸다.

이번 성과는 미래 수소시대를 앞당길 수 있는 기폭제가 될 것으로 보인다. 이번에 개발된 HCNG 엔진은 기존의 천연가스 엔진과 호환이 가능해 천연가스 버스를 HCNG 버스로 쉽게 변경해 시내버스로 활용할 수 있다. HCNG 버스의 보급이 늘어나 수소에 대한 수요가 증가하면 수소 충전 인프라 구축도 수월해질 전망이다.

문제는 충전소 등 인프라가 아직 없다는 데 있다. 오는 4월에 환경부와 가스공사 등이 관련 충전소에 대한 구체적 계획 등을 발표한다.

김창기 박사는 "이번 연구는 세계 최초로 EURO 6 이후의 배기규제도 만족할 수 있는 HCNG 엔진을 개발해 HCNG 버스 상용화의 기반을 마련한 것에 의의가 있다"며 "HCNG 충전 인프라가 구축된다는 전제 하에 HCNG 버스는 기술적으로 3년 내에 실용화될 수 있고 해외에도 국내기술의 HCNG 엔진이 수출되기를 기대한다"고 말했다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr