"저 금속 덩어리가 수소?" 울산서 국내 첫 수소 굴착기 실증
HD건설기계, 고체수소저장합금 적용된 수소연료전지 굴착기 개발
유럽,미국, 일본에서 차세대 수소인프라 핵심 기술로 개발 중
울산과 전북 건설 현장에서 경제성, 안전성 실증 진행
2029년까지 총사업비 166억원 투입
【파이낸셜뉴스 울산=최수상 기자】폭발 등의 위험으로 저장과 운송이 까다로운 수소를 고체 금속으로 만들어 안전하게 쓸 수 있고 장기 저장까지 가능한 기술이 개발되면서 국내에서 수소를 대형 건설장비의 연료로 사용하는 실증사업이 이뤄진다.
21일 울산시에 따르면 HD건설기계, 현대자동차·기아, 한국건설기계연구원, 한양대학교, 한영테크노켐, 울산테크노파크, 등 산학연 기관 6곳이 참여하는 이번 실증사업은 디젤 건설장비를 수소연료전지가 탑재된 전기동력 기반 장비로 전환하는 데 목적을 두고 있다.
가장 큰 특징은 현대자동차의 수소전기차 넥쏘와 수소전기 트랙터에서 쓰이는 수소 저장 탱크 대신 고체 상태의 합금을 수소 저장 장치로 사용한다는 점이다.
'고체수소저장합금'은 금속 내부에 기체 상태의 수소 분자(H2)를 고밀도 저장하는 기술이다. 온도와 압력을 이용해 수소 분자를 합금에 흡수시키거나 방출하는 가역적 반응 원리를 이용한다.
이는 고압 기체 저장 방식이나 액화수소저장(-253℃)보다 안전성, 저장밀도, 장기저장성이 뛰어나다. 충전소 구축 비용도 기존 700bar급 고압 기체 저장 방식 대비 100bar 이하로 낮아져 약 5분의 1 수준으로 절감될 수 있다.
유럽과 미국, 일본에서도 차세대 수소인프라 핵심 기술로 개발되고 있다. 각기 다른 원천 기술과 합금 소재로 개발 중인데, 이미 수소 저장과 에너지저장장치(ESS), 백업전원 시스템, 수소충전소 버퍼 저장에 도입되고 있다. 굴착기와 지게차는 물론 비행기와 자동차, 선박 등 각종 수소 모빌리티에도 쓸 수 있으며 잠수함, 드론 등에도 적용하는 기술이 개발중이다. 앞으로는 우주 분야에서 쓰일 수 있다.
이번 실증에는 고체수소저장합금을 적용해 개발한 HD건설기계의 14t급 수소전기 굴착기 2대가 투입되며 해당 장비를 활용한 현장 실증이 주요 과제이다. 이를 위해 2029년까지 국비 85억원, 민자 78억원, 시비 3억원 등 총사업비 166억원이 투입된다.
실증은 울산 동구 자동차일반산업단지 조성사업 현장과 전북의 건설 현장에서 진행된다. 2000시간 이상 운행 데이터를 축적해 성능과 경제성, 안전성을 검증하고 상용화에 필요한 핵심 데이터를 축적한다. 이를 바탕으로 수소저장합금을 적용한 수소전기 굴착기와 충전시스템의 표준·시험·인증 체계를 구축하고 세부 규격을 정교화해 글로벌 시장 경쟁력을 키우겠다는 계획이다.
울산시는 이번 실증이 수소 건설·산업기계 개발과 상용화의 전환점이 될 것으로 보고 있다. 배터리 기반 전기굴착기가 단시간 작업에는 유리하지만 8시간 이상 장시간 고부하 작업에는 한계가 있는 만큼, 수소 전기 굴착기는 산지 개발이나 대규모 공공개발 현장 등에서 활용이 탁월하기 때문이다. 또한 디젤 굴착기 대체로 대기 환경 개선도 기대한다.
시 관계자는 "국내 최초 고체수소저장합금 적용 수소전기 굴착기 실증을 통해 건설 현장의 무공해 장비 전환을 이끌겠다"라고 말했다.
ulsan@fnnews.com 최수상 기자
