탄소중립 모빌리티 센터가 충남 보령 관창일반산업단지에 들어섰다.
충남 보령 관창일반산업단지에 탄소중립 모빌리티 센터가 들어섰다. 해당 건물은 친환경 선박 가상실증센터.

탄소중립 모빌리티 센터 준공

한국자동차연구원(이하 한자연)은 지난 4월 29일 충남 보령시 관창일반산업단지(이하 관창산단)에 탄소중립 모빌리티 센터를 구축했다. 

탄소중립 모빌리티 센터는 자동차, 선박, 전기차, 메타버스 등 4개 분야에 걸친 실증 인프라를 통해 탄소중립을 위한 미래 모빌리티 기술을 개발하고 기업을 지원하기 위해 조성됐다.

충남도와 보령시는 보령화력 1·2호기 조기폐쇄에 따른 보령시 일자리 및 인구감소에 따른 지역 위기를 저탄소 신산업 육성을 통해 극복하고자 미래 모빌리티 시험인증 인프라를 구축하는 ‘탄소중립 미래형 모빌리티 시험인증기반 구축 계획’을 마련했다.

이 계획에 따라 충남도와 보령시는 친환경 선박 전환대응 미세먼지 저감 성능평가 기반구축 사업, 메타버스 기반 친환경 중소형 선박 실증 사업, 고성능 전기차용 전동화시스템 성능평가 기반구축 사업 등을 추진, 2개 사업이 산업부 과제로, 1개 사업이 과기부 과제로 각각 선정됐다. 이를 통해 국비 326억 원 등 총 644억 원을 투입해 탄소중립 모빌리티 센터를 구축했다.

친환경 선박 시험평가센터

친환경 선박 시험평가센터 전경.

탄소중립 모빌리티 센터는 친환경 선박 시험평가센터, 친환경 선박 가상실증센터, 고성능 전동화센터, 전동화 튜닝 차량 지원센터 등 총 4개의 시험평가센터로 구성됐다. 

먼저 친환경 선박 시험평가센터는 연근해 소형선박 및 레저선박의 미세먼지 저감을 위한 배출저감설비 기술 및 하이브리드 동력전환 기술의 시험평가 및 인증 지원체계를 구축하기 위해 마련됐다. 그 일환으로 산업부는 지난 2022년 공모를 진행, 충남도·보령시·한자연으로 구성된 컨소시엄을 선정했다.

센터엔 10종 10대의 장비가 구축돼 미세먼지 배출 저감 시스템, 전기하이브리드 시스템, 선외기 추진 시스템 등 친환경 선박에 적용할 시스템을 시험·평가한다. 한자연은 한국인정기구(KOLAS)로부터 국제공인시험기관 인정을 획득할 계획이다. 

선박엔진 미세먼지 배출저감 시스템을 평가하는 장비.

선박엔진 미세먼지 배출저감 장비는 연료가 처음 연소됐을 때 배출되는 양과 정화 후 배출되는 양을 비교·평가하는 시스템으로, 가솔린·디젤 엔진, 수소엔진, 암모니아엔진 등 선박용 엔진뿐만 아니라 방산용 엔진, 대형차용 엔진 등 모든 엔진을 평가할 수 있다. 한자연은 300~400kW, 500~600kW, 800kW 이상 등 총 3가지 출력대별 평가장비를 구축했다. 

선박 전기모터 성능 시험·평가 장비.

선박 전기모터 성능 시험·평가 장비는 선박에 적용되는 전기모터의 성능을 시험·평가하는 장비로, 모터의 출력, 토크, 효율 등을 모터 시스템 단위로 평가하고 있다. 또 저온환경이나 고온환경에서 전기모터를 평가할 수 있는 장비도 구축됐다.

친환경 선박 가상실증센터

선박 운항 시각화 시뮬레이션 결과를 보여주는 모니터. 이 모니터는 가상으로 풍속, 날씨 등 기상조건을 조작해 동력시스템, 배출가스저감시스템 등 선박에 적용된 시스템이 기상 상황에 따라 어떻게 작동되는지 확인할 수 있다.

친환경 선박 가상실증센터는 연근해 중소형선박의 배기가스 환경 규제 대응을 위해 메타버스 환경에서 친환경 기술(배기가스 저감 기술, 전기하이브리드 기술) 적용에 따른 친환경성 예측과 검증을 지원하기 위해 마련됐다. 

과기부는 지난 2023년 6월 메타버스 선도 프로젝트 사업의 일환으로 ‘메타버스 기반 친환경 중소형선박 실증 사업’을 공모, 한자연·건국대·온메이커스 등이 참여한 컨소시엄을 사업자로 선정했다.

센터엔 친환경 선박의 운항 데이터를 수집·분석해 친환경성 예측모델을 개발하고 실감형 교육까지 제공할 수 있는 총 12종의 첨단 장비를 갖춘 가상실증 환경이 구축됐다.

특히 한자연이 개발한 센서들이 부착된 18척 선박의 운항정보, 배출가스정보 등을 실시간으로 모니터링할 수 있는 시스템도 포함됐다.

지난 2023년 3월에 취항한 국내 1호 친환경 하이브리드 선박인 ‘늘푸른충남호’. 이 선박은 디젤기관과 전기모터를 결합한 하이브리드 동력시스템으로 충남도 서해 연안 18개 도서지역 집하 해양쓰레기를 운반하고 있다. 한자연은 동력시스템, 배기구 등 해당 선박의 주요 설비에 센서를 부착했다. 센서가 보낸 정보를 친환경 선박 가상실증센터에서 확인할 수 있다.(사진=충남도청)

고성능 전동화센터

고성능 전동화센터.

고성능 전동화센터는 프리미엄 세단, 대형 SUV, 슈퍼카 등 고성능 전기차 수요가 점점 확대됨에 따라 고성능 전기차 부품 성능평가 검증을 지원하기 위해 마련됐다. 

산업부는 2023년 산업혁신기반구축사업을 통해 ‘고성능 전기차용 전동화시스템 성능평가 기반구축 사업’을 공모했고 충남도, 보령시, 한자연, 한국산업기술진흥원으로 구성된 컨소시엄을 사업자로 선정했다.

전기차에 탑재된 전기모터의 성능을 시험·평가하는 장비. 전륜, 후륜, 사륜 등으로 원하는 구동방식을 설정한 후 평가차량의 바퀴를 돌려 전기모터의 출력, 토크, 효율 등을 평가한다.

센터엔 구동계 부품 성능 및 내구 신뢰성 평가. 고성능 모터 성능 평가, 실내외 소음·진동 평가·분석, 전기차 주행거리 평가, 구동계 부품 설계 지원 등을 수행하기 위한 5종의 장비가 구축됐다.

전기차에서 발생하는 소음과 진동을 측정하고 평가하는 시험동. 올해 말 가동을 목표로 필요한 장비를 구축하고 있다. 

친환경 산업 클러스터로 거듭

탄소중립 모빌리티 센터가 구축된 관창산단엔 제너럴모터스 한국사업장(이하 GM)의 변속기 생산공장과 관련 부품업체가 있다.

충남도와 보령시는 이곳에 탄소중립 모빌리티 센터를 비롯해 전동화 튜닝 차량 지원센터, 폐배터리 재활용·재사용을 지원하는 전기차 배터리 산업화센터, 배터리의 화재·충격·급속 충전 등을 시험·분석하는 전기차 배터리 위험분석센터 등 친환경 모빌리티 시험·평가 지원센터를 구축하고 있다.

한자연 연구원들이 친환경 선박 시험평가센터 내 미세먼지 배출저감 시험평가실에서 선박엔진을 살펴보고 있다. 

이를 통해 관창산단은 내연기관차 부품산단에서 친환경 모빌리티 시험평가 클러스터로 거듭날 것으로 보인다.

이뿐만 아니라 관창산단은 보령시가 추진하는 수소사업의 거점 역할도 수행한다.

실례로 보령시는 한국기계연구원 등과 협력해 탄소중립 모빌리티 센터 맞은편에 수소터빈 시험연구센터를, 한국에너지공과대학교와 협력해 액화수소연구소 및 인프라를 구축할 예정이다. 또 관창산단에 연료전지발전소, 에너지슈퍼스테이션, 통합안전운영센터를 구축하고 오천면과 이어지는 수소배관을 매설하는 등 수소도시 조성사업을 진행하고 있다. 

수소터빈 시험연구센터 조감도.(이미지=보령시)

 

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