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7일 현대차 탈탄소엔진리서치랩·기계연 모빌리티동력연구실 공동연구팀은 수소 연료만 100% 사용하는 '직접분사식 수소엔진'을 개발했다고 밝혔다. 공동연구팀은 기존 현대차 하이브리드 차량 엔진에 수소를 30배 기압 이상의 압력으로 연소실 안에 직접 분사하고 엔진 성능을 높이는 터보차저를 이용해 시동부터 엔진 부하가 높아질 때까지 모든 영역에서 높은 열효율로 유지해 안정적 운전을 구현했다.
이번에 개발한 '직접분사식 수소엔진'은 고압의 수소연료를 연소실에 직접 분사하기 때문에 기존 '포트분사식 수소엔진'이 갖고 있는 역화 문제를 원천적으로 해결했다는 게 공동연구팀 설명이다. 열효율을 극대화하면서 출력 성능은 끌어 올리고, 동시에 유해 배출물도 줄일 수 있게 됐다고도 했다.
이 수소엔진은 가솔린 엔진 대비 이산화탄소(CO2) 배출은 99%, 미세먼지 배출은 90% 줄일 수 있어 유럽의 무공해 자동차 기준을 충족한다. 또 자동차 배기가스를 정화하는 후처리 장치 없이도 질소산화물(NOx)은 15ppm 이하만 배출하고, 열효율은 최대 40%의 높은 수치를 보여준다고 연구팀은 설명했다.
최영 기계연 모빌리티동력연구실장은 "이번에 개발된 수소엔진 기술은 자동차의 주된 동력원에 사용되고 있는 화석연료를 무탄소 수소연료로 대체할 수 있는 즉각적이고 경제적인 기술"이라면서 "현대차와의 협업을 통해 내구성 검증과 더불어 승용을 넘어 상용 자동차 및 발전용 동력장치에 확대 적용하며 탄소중립 실현에 앞장서도록 하겠다"고 전했다. 업계에선 당장 넥쏘 같은 승용차 보다는 트럭이나 버스 같은 상용차에 수소엔진이 적용될 것으로 보고 있다.
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