전기추진시스템은 내연기관이 아닌 전기모터를 구동하여 추진하는 방식으로, 정밀 속도 제어 및 장비의 분산배치, 시스템 이중화 등의 장점으로 인해 주로 해양작업선, LNG선, 여객선, 군함 등에 적용되고 있습니다. 최근에 연근해 선박에 대한 친환경 선박 건조의 필요성이 늘어나면서 연료전지, 배터리를 탑재한 무배출(zero-emission) 전기추진선박이 전세계적으로 건조되고 있습니다.

전기추진시스템은 전력을 생산하고 공급하는 발전원, 각종 전력기기들을 연계하여 전력을 분배해 주는 배전시스템, 전기추진모터 구동을 위한 VFD(Variable Frequency Drive)와 추진용 전기모터로 구분이 됩니다.

전기추진 선박에 적용되는 발전원은 발전기엔진(내연기관 : 디젤, LNG/LPG, 메탄올, 암모니아 등), 연료전지시스템, 배터리시스템 등으로 구성됩니다. 운항거리가 비교적 짧은 구간을 이동하는 소형선박에는 연료전지나 배터리시스템이 주추진용으로 활용되고 있고, 운항거리가 대형선박의 경우에는 연료전지, 배터리시스템은 보조 동력원으로 활용되고 있습니다.

배전시스템은 교류배전과 직류배전으로 구분할 수 있습니다. 이 중 기존의 교류배전 방식은 안정성이 이미 검증된 방식으로, 차단기 및 계전기 등의 보호협조 방식으로 전력기기를 보호하도록 구성되어 있습니다.

새로운 기술분야인 직류배전 시스템은 선박에 적용되는 배터리나 연료전지 시스템 등 DC전력을 공급하는 발전원에 적용되거나, 선박의 부하변동에 따라 에너지를 절감하는 가변속 발전시스템에 적용되고 있습니다. 이러한 직류배전시스템은 일반적으로 배전시스템과 전력변환장치가 통합된 시스템(Distribution & Drive Panel)으로 적용되고 있습니다.

전력변환장치의 종류는 전력공급용 전력변환장치(AC/DC컨버터, DC/DC컨버터, DC/AC 컨버터)와, 추진용 모터를 구동하고 제어하기 위한 모터드라이브(VFD)로 크게 구분됩니다. 그리고 추진용 모터는 주로 유도전동기, 동기전동기가 사용됩니다.

전기추진시스템은 오래전부터 특정 선종*을 대상으로 적용되어온 오래 된 기술입니다. 최근에는 해운분야의 강화된 환경규제에 대응하기 위해, 기존의 발전기가 아닌 다양한 친환경 발전원들이 전기추진선박의 주전원으로 사용되고 있습니다. * LNG운송선, 크루즈선, 여객선, 드릴쉽, 잠수함, OSV 등

특히, 발전원으로 연료전지와 배터리와 같은 직류전원이 많이 적용되고 있습니다. 배터리는 단거리 운항을 하는 여객선(페리)를 중심으로 많은 실적이 있으며, 연료전지의 경우에는 수소 뿐 아니라, LNG, 암모니아 등 연료의 종류에 따라 다양한 방식이 적용되고 있습니다.

IMO와 EU의 환경규제가 더욱 강화됨에 따라 친환경 발전원이 사용된 전기추진선박의 수요는 더욱 커질 것으로 예상됩니다. 특히, 세계적으로 항만 미세먼지 저감을 위해 육상전원공급설비(AMP, Alternative Maritime Power)가 의무화됨에 따라, 배터리를 발전원으로 적용한 선박의 육상전원 충전은 더욱 유리해질 것으로 전망됩니다.

한국선급은 전기추진선박에 대한 다양한 연구개발을 통해 기술력을 높이고 있으며, 발전원(연료전지, 배터리시스템), 직류배전계통, 전력변환장치, 추진시스템 등 핵심기자재에 대한 가이드라인을 개발하여 선급규칙에 반영하는 업무를 수행하고 있습니다.