잠수함의 생명은 은밀성.. 소리 없는 잠수함 추진 체계 국산화 박차
2026.06.24 13:43
K-FUEL CELL, 울산시, HD한국조선해양 등 6곳 공동참여
45개월간 총사업비 113억 투입... 핵심 기술의 국산화 추진
폭발 위험 높은 잠수함의 순산소형 공기불요추진체계 단점 극복
【파이낸셜뉴스 울산=최수상 기자】수소연료전지를 사용하는 잠수함에서 산소와 수소 반응으로 전기를 얻을 때 폭발 위험성이 매우 높다. 이를 개선하기 위해 질소가 포함된 일반 공기와 같은 환경 속에서 수소연료전지를 이용할 수 있는 기술이 국내에서도 개발될 전망이다.
24일 울산시에 따르면 '상용 연료전지 스택을 활용한 질소순환형 혼합가스 기반 20kW급 잠수함용 연료전지 체계 개발'로 이름이 붙은 이 사업은 케이-퓨얼셀(K-FUEL CELL), 울산시, 울산테크노파크, 숭실대학교 산학협력단, 홍스웍스가 공동 연구개발기관으로 참여한다. 또 HD한국조선해양이 공동 연구개발기관이자 최종 개발 결과물을 활용할 수요기업으로 참여해 상용화와 실증의 완성도를 대폭 높일 예정이다.
이 기술은 저소음과 장시간 잠항에 탁월한 순산소형 공기불요추진체계(AIP·Air Independent Propulsion)를 한 단계 발전시켜 질소·산소 혼합가스 환경에서도 안정적으로 운용할 수 있는 가스 공급·순환·제어 통합기술 확보하는 데 목적을 두고 있다.
AIP는 기존 디젤 엔진처럼 내연기관을 돌리는 것이 아니라 화학 반응으로 전기를 만들기 때문에 소음과 진동이 거의 없다. 때문에 잠수함의 생명인 은밀성을 극대할 수 있어 수소연료전지 잠수함의 핵심 기술로 여겨진다. 다만 이름에서 알 수 있듯이 순수한 산소와 수소를 사용하기 때문에 폭발의 위험성이 매우 높고 설치 비용도 매우 비싸다는 단점이 있다. 새로운 기술은 질소 80%, 산소 20%를 혼합한 일반 공기를 사용하고도 고위험성과 고비용 문제를 한꺼번에 해결할 수 있다.
산소와 수소의 반응할 때 전기와 물, 열이 생산되는 것과 달리 이 기술에서는 질소가 추가적으로 남게 되는데, 질소가 일반 공기에 들어있는 수준에서 잠수함 내에서 순환되도록 하는 것이 특징이다.
기술 개발 사업은 올해부터 오는 2029년까지 45개월간 추진된다. 총사업비는 113억 3000만원 규모다. 기후에너지환경부 주관 '2026년 에너지기술개발사업' 신규 연구개발 과제 공모에 선정된 국책사업이다 보니 정부가 74억원, 울산시가 3억원을 지원하고 민간이 36억 3000만원을 부담한다.
기술 개발이 완료되면 기존 AIP 시스템의 단점을 개선하고 외산 부품 대체에 따른 유지·보수(MRO) 비용 절감 효과도 기대된다. 또 밸브와 감지기 등 고신뢰성 해양 특화 부품 생태계가 확대되면서 방산·조선산업 전반에 파급효과를 가져올 것으로 전망된다.
개발된 기술은 유인 잠수함을 넘어 차세대 해양무인체계(UUV) 등으로 확대 적용이 가능해 친환경 해양 추진체계 시장 점유율 확보에도 도움이 될 것으로 예상된다. 이 밖에 탄소 배출과 해양 오염을 줄이는 것은 물론 전문 인력 양성과 지역 산업 활성화에도 기여할 것으로 기대된다.
현재 AIP 기술은 우리나라와 캐나다 잠수함 수주 경쟁을 벌이고 있는 독일이 가장 앞서 있다. 우리나라 도산안창호함에도 독일의 AIP 기술이 운용되고 있다. 이번 사업에서는 핵심 기술의 국산화 또한 목표로 삼고 있다.
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