2025년 6월 26일, 중국 최초의 국산 수소-전기 '이중 에너지' 하이브리드 예인선 '수소전기예인선 1호'가 칭다오항에서 정식 취역했다. 이는 중국 수소 동력 선박의 응용이 내륙 수로에서 연안 해역으로의 역사적 도약을 의미한다. 칭다오항 '롄강 혁신팀'이 설계하고 전장조선소가 건조한 이 항만 예인선은 계류력 82톤, 항속 거리 120해리, 탄소 배출 제로를 자랑하며, 국내에서 가장 강력하고 리튬 배터리 용량이 가장 큰 수소 예인선이다. 연간 1만 5천 톤 이상의 이산화탄소 배출을 줄일 것으로 예상되며, 이는 1,000묘(약 66.7헥타르) 이상의 나무를 심는 것과 맞먹는다.
핵심 기술 지원으로 중국선박중공집단(CSIC) 제718연구소 산하 파리화칭 팀은 해양용 '삼방'(염무, 습기, 곰팡이 저항) 기술을 혁신적으로 적용하여 해양 환경에서 수소 저장 및 운송 문제를 극복하고, -30°C에서 50°C의 극한 조건에서도 장비의 안정적인 작동을 보장하는 선박 탑재형 수소 저장·공급 시스템을 예인선에 맞춤 제작했다. 선박 수소 충전의 병목 현상을 해결하기 위해 팀은 '차량-슬레지-선박' 동적 균형 기술을 이용한 전용 충전 시스템을 개발했다. 조석 보상 파이프라인 설계를 통해 4미터의 조수 간만 차이 충격을 2미터의 수평 변위로 전환하여, 국내 최초로 육상 기반 선박에 대한 '정적 수소 충전'을 달성했으며, 선박당 충전 시간은 30분 이내로 단축되어 칭다오항 수소 충전 시범 사업을 위한 완벽한 솔루션을 제공했다.
'수소전기예인선 1호'의 '수소-리튬 이중 엔진' 시스템(양성자 교환막 연료 전지 + 7838kWh 수냉식 리튬 배터리)은 항만 운영의 새로운 패러다임을 제시한다. 리튬 배터리는 잦은 출발과 정지를 위한 순간적인 고출력을 제공하고, 수소 연료 전지는 장기간 운항을 보장한다. 두 시스템이 시너지 효과를 내어 예인선은 14.2노트의 속도로 높은 효율을 유지할 수 있다. 탑재된 베이더우 통합 시스템은 항만의 디지털 트윈 플랫폼과 실시간으로 연동되어 밀리미터 수준의 경로 계획을 가능하게 하며, 기존 예인선 대비 작업 효율을 20% 향상시켰다. 칭동항은 또한 국내 항만 최초의 수소 충전소를 건설하고 완전 자동 지능형 육상 충전 설비를 갖추어 선박의 에너지 재충전 효율을 200% 증가시켜 '수소 생산-저장-충전-응용'의 전주기 폐쇄 루프를 형성했다.
제718연구소의 기술적 기반이 이번 프로젝트 실행의 핵심적인 뒷받침이 되었다. '수소선 1호', '동방수소항' 등 내륙 수소 동력선 취역에 이어, 이번은 모듈형 수소 저장·공급 시스템을 연안 예인선에 처음으로 적용한 사례로, 항만 선박에서의 다목적성을 검증했다. 프로젝트 책임자에 따르면, 현재 팀은 2세대 선박용 충전 장비를 개발 중이며, 충전 효율을 시간당 400kg까지 높여 더 큰 톤수의 수소 동력선에 적용 가능하도록 할 계획이다.
칭다오항 예인선 회사의 데이터에 따르면, '수소전기예인선 1호' 취역 이후 항만 작업 소음이 15데시벨 감소하고, 장비 유지보수 비용이 40% 절감되었으며, 이미 15만 톤급 화물선의 접안을 100회 이상 지원했다. '동방수소섬'의 핵심 프로젝트로서, 이번 성공적인 편입은 전국 연안 항구에 '탄소 제로 예인선' 모델을 제시했을 뿐만 아니라, 칭다오항의 수소 응용 시나리오를 레일형 갠트리 크레인과 트럭을 포함한 전 분야로 확장시켜, 2025년까지 항만의 친환경 전기 사용률을 60% 이상으로 높이는 데 기여하고 있다. 향후 제718연구소는 칭다오항과의 기술 협력을 심화하여 2026년에 500kW급 선박용 수소-전기 시스템을 출시할 예정이며, 글로벌 수소 동력 선박 기술 분야에서 지속적으로 선도할 방침이다.
