1MWt급 성능시험서 NOx·미연소 암모니아 등 배출 낮춰
선박·항만·발전용 확대…시험·인증 기준 마련 추진

부산대가 이산화탄소를 배출하지 않는 암모니아를 연료로 100% 사용하는 연소 기술 개발에 성공해 산업 현장 적용에 속도를 낸다. 선박과 항만, 발전 분야의 탈탄소화를 이끌 핵심 기자재로 활용될 수 있어 부산의 친환경 선박·기자재 산업 경쟁력 강화에도 도움이 될 전망이다.

부산대 청정화력발전에너지연구소와 기술사업화 기업인 ㈜피센트는 한국전력공사 전력연구원 성능시험을 통해 1MWt급 암모니아 전소 버너 ‘P-NH3 BNR’ 개발에 성공했다고 28일 밝혔다.

이병화 피센트 대표(왼쪽부터)와 부산대 전충환 교수, 김승모 연구교수, 김경호 피센트 수석연구원이 1MWt급 암모니아 전소 버너 앞에서 성능 검증 후 기념 촬영을 하고 있다. 부산대 제공

암모니아는 연소 과정에서 이산화탄소를 배출하지 않는 무탄소 연료지만, 화염이 불안정하고 질소산화물(NOx)과 아산화질소(N₂O), 미연소 암모니아가 발생할 수 있어 상용화에 어려움이 있었다.

이번에 개발한 버너는 암모니아 100% 연소 조건에서 성능시험 결과 질소산화물은 85ppm 이하, 아산화질소와 미연소 암모니아는 각각 5ppm 이하로 나타났다. 주요 유해 배출물과 온실가스 배출을 동시에 낮춘 것이 특징이다.

부산대와 피센트는 이번 기술을 바탕으로 선박용·항만용·발전용·산업용 버너로 제품군을 확대할 계획이다. 질소산화물 배출을 추가로 낮추는 연구개발과 함께 선급·인증기관과 협력해 암모니아 연소 기자재의 시험·인증 기준 마련도 추진한다.

양측은 한국남부발전과 한국전력기술, 선박 기자재 기업, 파나시아, 효성중공업 등과 협력해 무탄소 보일러와 분산발전, 암모니아 크래커 등 다양한 에너지 시스템에 기술 적용을 추진할 방침이다.

전충환 부산대 청정화력발전에너지연구소장(기계공학부 교수)은 “암모니아 전소는 화염 안정성과 질소산화물, 아산화질소, 미연소 암모니아 문제를 동시에 해결해야 하는 고난도 기술”이라며 “이번 성능시험은 대학의 원천기술이 산업 현장에 적용될 수 있는 단계에 도달했음을 보여준다”고 말했다.

한편 부산은 조선·기자재·항만 산업이 집적돼 있어 이번 기술의 사업화에 따른 파급효과가 기대된다. 친환경 선박과 항만 탈탄소화에 필요한 핵심 기자재의 국산화를 통해 암모니아 벙커링과 친환경 선박 기자재 산업의 경쟁력을 높일 수 있을 것으로 전망된다.

부산=오성택 기자 [e-mail]