산업 병목 타개! 유기 액체 수소 저장 기술, 수소 추진 선박 적용 과제 해결

2026년 6월 10일, 중국 내륙 수운은 녹색 수소 전환에서 중대한 기술적 돌파구를 마련했다. 상하이시 과학기술위원회 발표에 따르면, 화찬커선박기술(상하이) 유한공사가 주도하고 수십 개 연구·산업 기관이 공동 R&D를 통해 개발한 세계 최초의 “수소 내연 기관 + 유기 액체 수소 저장” 동력 시스템을 탑재한 실증 선박이 공식 건조에 착수했으며, 2026년 내 진수 테스트를 완료할 계획이다. 이 프로젝트의 실행은 수소 동력 선박 적용의 오랜 난제에 실질적인 진전을 이루었으며, 내륙 수소 수운이 전 선박·실기 검증이라는 핵심 실행 단계에 본격 진입했음을 알린다.

오랫동안 저장·운송 부문은 수소 에너지의 대규모 보급·응용을 제약하는 핵심 병목이었다. 전통적인 수소 저장·운송은 주로 고압 실린더 저장 또는 초저온 액체 수소 저장 두 모델에 의존해 왔는데, 이는 건설·운영 비용이 높을 뿐만 아니라 극도로 엄격한 안전 관리 기준을 요구한다. 특히, 일반 선상 수소 저장 장비는 수백 기압에 달하는 고압 운용 조건을 견뎌야 하며, 지원 수소 충전소 구축 투자는 전통 연료 충전소를 크게 뛰어넘는다. 높은 비용과 까다로운 안전 기준은 선박 등 운송 분야로의 수소 에너지 도입·보급을 상당히 제한해, “수소를 선상에 싣기 어렵다”는 업계 딜레마를 낳았다.

본 실증에 적용된 유기 액체 수소 저장 기술은 수소 수운 저장·운송의 안전성과 경제성이라는 이중 과제를 특별히 해결하여, 수소 에너지가 내륙 수운 대규모 활용을 가능케 하는 핵심 기술 장벽을 제거했다. 이 기술의 핵심 원리는 가역 화학 반응을 이용하여 수소를 특수 액체 유기 담체 물질에 포집시켜 안전한 저장과 제어된 방출을 가능케 한다는 것이다. 선박 운행 시, 선상 액체 수소 저장 매체는 가열 탈수소화로 수소를 방출하고, 수소 내연 기관은 연소로 발전하여 선상 리튬 배터리를 충전하며, 최종적으로 선박을 전기 모터로 추진한다. 전체 작동 로직은 레인지 익스텐더 방식 신에너지차와 유사해 안정적이고 효율적인 주행 모드를 제공한다.

안전 성능 측면에서 이 기술의 장점은 더욱 두드러진다. 프로젝트 관련 테스트 결과, 액상 유기 담체 매질은 수소 저장 전후 모두 인화성 특성이 없으며 일반 화염으로는 점화가 불가능하다. 후아칸커 수석 엔지니어 원이가 소개한 바에 따르면, 이 수소 저장 매질은 무독성 무해, 휘발 어려움 특성을 갖춰 상온상압 조건에서 저장 및 운송 전 과정을 완료할 수 있다. 고압이나 저온 같은 특수 작업 환경이 필요하지 않다. 또한 기존의 휘발유·경유 주유 설비와 직접 호환되어 동일 주유소 공동 운영이 가능하므로, 새로운 대규모 인프라 건설이 필요 없어 수소 선적의 지원 시설 구축 비용을 대폭 절감할 수 있다.

동시에 이 기술은 수소 저장 운송 효율을 크게 높이고 수소 응용 비용을 낮춘다. 데이터에 따르면, 액상 수소 저장 매질을 탑재한 30톤급 화물차가 1회 운송할 수 있는 수소량은 최대 1.5톤에 달하며, 운송 효율은 기존 수소 저장 방식의 3배에 이른다. 종합 계산 결과, 이 혁신적인 저장 운송 기술을 활용하면 수소 전반의 운송 비용을 경유 등 전통 화석연료 수준까지 낮출 수 있어, 높은 수소 응용 비용이라는 업계 난제를 완전히 해소할 수 있다.

주유 및 운영 측면에서 이 새로운 동력 시스템은 편리하고 효율적인 순환 주유 체계를 구축한다. 선박은 항구에서 수소 방출 후의 액체 매질을 직접 교체하고 새로운 수소 함유 매질을 주입해 신속한 충전을 완료할 수 있으며, 사용 후 매질은 재수소화 과정을 거쳐 재활용된다. 후아칸커 왕다푸 회장은 이러한 주유 모델이 신에너지차의 배터리 교체 방식과 유사하며, 고체 배터리를 액체 매질로 대체해 장거리 선박 항해의 주유 수요를 충족한다고 밝혔다. 현재 상하이는 전용 시험 항로의 수소·경유 복합 주유소 건설을 완료했으며, 향후 단계적으로 현지 주유 네트워크를 보완하고 내륙 수로를 따라 지원 주유소 배치를 지속적으로 확대할 예정이다.

주목할 점은 이 기술이 고효율 순환 에너지 활용을 가능하게 한다는 것입니다. 전체 시스템은 탈수소화를 위해 약 200°C의 작동 온도만 필요로 하며, 연구개발팀은 수소 내연기관 작동 시 발생하는 배기가스의 폐열을 혁신적으로 활용하여 탈수소화를 완료함으로써 추가 에너지 투입을 효과적으로 줄이고 에너지 낭비를 방지하여 전 공정 수소 활용 효율을 더욱 향상시켰습니다.

상하이시 과학기술위원회 류원보 1급 조사관은 탄탄한 초기 과학연구 축적과 기술 투자를 바탕으로 한 "수소 내연기관 + 유기 액체 수소 저장"이라는 혁신적인 기술 경로가 국가의 "이중 탄소" 발전 전략과 정확히 부합한다고 밝혔습니다. 이 솔루션은 성숙한 실행 가능성과 상업적 보급 가치를 결합하여 내륙 수로 운송의 녹색 저탄소 전환을 위한 새롭고 실현 가능한 경로를 제공하며, 중국 수소 선박 산업의 규모화와 표준화 발전을 주도할 것으로 기대됩니다.