연료전지는 수소 또는 수소를 포함하는 연료와 공기 중의 산소가 전기화학 반응으로 화학에너지를 전기에너지로 직접 변환하는 장치로, 전기와 열을 동시에 생산하는 발전기기를 의미합니다.

연료전지 셀은 크게 연료극, 공기극 및 전해질부로 구성되며, 단일 셀을 직렬로 연결한 셀의 집합을 스택이라고 하며, 연료전지 전력설비는 전기를 생산하는 연료전지 스택, 제어, 저력 변환기 등 전기적 주변장치(E-BOP), 공기 공급기기 및 열교환기 등으로 구성되는 기계적 주변장치(M-BOP) 등을 포함합니다.

연료전지는 기존 내연기관과 동일하게 연료를 공급하여 전기 공급이 가능한 발전원으로, 수소를 연료로 사용하는 PEMFC와 디젤, LNG, 메탄올, 암모니아 등 다양한 연료의 사용이 가능한 SOFC를 위주로 기술 개발이 진행되고 있습니다.

연료전지를 선박에 적용하기 위해서는 요구되는 출력, 선박의 종류, 운항거리, 설치 목적 등 다양한 분야에 대한 고려가 필요하나, 특히 연료의 종류 및 설치 구역에 따른 안전성 확보가 중요합니다.

• - 연료전지의 종류에 따라 수소, 천연가스, 암모니아, 메탄올 및 디젤 등이 연료로 사용될 수 있으며, 수소를 제외한 다른 연료는 개질*을 통해 수소를 추출하여 연료전지의 연료로 사용합니다.

  * 필요한 경우, 개질기에 대한 별도 승인이 요구될 수 있음

• - 연료전지 구역은 위험구역으로 정의되며, CCC 6/INF.17에 따라 Dangerous Zone Classification(IEC60079-10-1)을 실시하여야 합니다.
• - 방폭구역은 Zone 0, 1, 2 및 Non-hazardous area로 나뉘며, 연료전지가 설치되는 구역은 원칙적으로 Zone 1으로 규정하고 있습니다.

• - 한국선급의 입급선으로 연료전지를 선박에 탑재하고자 하는 경우, 선박용 연료전지 지침, 제조법 및 형식승인 지침에 따라 형식승인을 득해야 하며, 연료전지 및 설치구역에 대한 위험도 분석이 요구되고 있습니다.
• - 한국적선의 경우 해양수산부에서 고시 예정인 연료전지에 대한 기준을 만족해야하며, 연료전지는 고시에 따른 선박용물건 승인을 득해야 합니다.
• - 단, 한국적선으로서 선급에 입급하는 경우, 연료전지는 해당 선급의 형식승인 및 정부의 선박용물건 승인을 중복하여 득해야 합니다.

선박용 연료전지는 개발이 진행 중인 기술로, 현재는 기술적 한계로 인한 낮은 출력으로 소형선박 위주로 적용되고있으나, 대용량의 선박용 연료전지 기술 개발이 지속적으로 이루어지고 있습니다.

한국선급은 선박용 연료전지의 기술개발 단계부터 실증운항까지 다양한 연구개발에 참여하고 있으며, 기술력을 바탕으로 해운사 및 조선소에 기술 솔루션을 제공할 것입니다.