[전기신문 박제민 기자] ◆ 미쓰미비시중공업, 수소이용률 100%로 높이는 수소엔진 조건 발견

스마트재팬은 지난 1월 21일 미쓰비시중공업 엔진&터보차저(MHIET)가 산업기술종합연구소와 공동으로 수소를 연료로 하는 엔진의 수소이용률을 100%로 높일 수 있는 조건을 발견했다고 보도했다.

보도내용에 따르면 MHIET는 디젤엔진과 가스엔진을 기반으로 하는 수소 엔진 개발과 실용화를 위한 연구를 진행하고 있다.

2019년부터 산업기술종합연구소와 공동으로 진행하고 있으며, 이번에 개량한 단기통 엔진을 산업기술종합연구소의 ‘후쿠시마 재생에너지 연구소’에 설치해 시험 운용 중이다.

수소는 가연성 범위가 넓어서 연소 속도가 크다는 특징이 있다.

따라서 백파이어(Back fire)나 노킹(Knocking)으로 불리는 이상 연소가 발생하기 쉬워 연료로 이용할 경우 연소율을 높이는 게 관건이다.

이번 시험에서는 현재 MHIET가 판매 중인 희박 연소 가스 엔진 GSR시리즈를 기본으로 해서 수소의 연소특성에 맞게 연료공급 방법, 점화방법, 급기 폐쇄 시기, 공기 과잉율 등의 재검토를 진행했다.

그 결과 수소 전소·예혼합 방식으로 안정적인 연소 조건을 발견하는데 성공했다.

이 시험에서는 6기통 환산으로 340kW, 16기통 환산으로 920kW까지의 시험 운전에 성공했으며 향후 이 결과를 바탕으로 계속 시험 데이터를 누적해 다기통 엔진 개발을 추진할 예정이다.

향후 2030년까지 수소 이용 상황을 지켜보고 1MW급 수소 엔진 실용화를 노린다는 방침이다.

◆日 제퍼 등 3사, 소형 풍력발전기 개발 추진

에너지 솔루션 기업인 제퍼(ZEPHYR)와 리코 재팬(Ricoh Japan), 실피드(Sylphid) 등 3사는 최근 50kW급 풍력발전기를 새롭게 개발하고, 풍력을 태양광발전과 대등한 전원으로 보급해 나갈 계획이라고 스마트재팬이 보도했다.

이는 일본 환경성이 실시하는 ‘CO2 배출 절감을 위한 기술 개발·실증사업’에 채택된 프로젝트다.

최근 일본에서는 기존의 배전선로를 활용해 독립된 마이크로 그리드를 구축하려는 움직임과 더불어 기업들이 자사 사업장 내에서 태양광발전 등으로 에너지를 생산하고, 자가 소비하는 움직임이 확산되고 있다.

이에 3사는 자가소비 용도 등을 목적으로 하면서 사회적 수용성이 높은 정격 출력 50kW급의 소형 풍력발전기 개발을 추진한다고 복안이다.

지금까지 소형 풍력발전기 등을 개발해온 제퍼는 풍차의 전체 설계와 필드 시험 등을 담당하고, 리코재팬은 AI를 활용한 유지보수 지원 툴을 개발하며, 실피드는 날개 생산을 각각 담당할 계획이다.

3사는 오는 2023년 4월을 목표로 새로운 풍력발전기를 개발할 계획이며, 그 이후에는 각종 성능과 경제성·합리성 등을 검증해 나간다는 계획이다.