SOLUTION 01 / Environmental Load Reducing

수소연료전지시스템
탄소중립사회를 향하여

YANMAR HOLDINGS CO., LTD 혁신 및 기술 부문
YANMAR POWER TECHNOLOGY CO., LTD 전력 제품 유닛
YANMAR MARINE INTERNATIONAL ASIA CO., LTD
최근 몇 년 동안 전 세계적으로 탄소 중립 사회 실현을 위해 온실가스(GHG) 배출량 감축 노력이 증가하고 있습니다. 수소는 화석 연료를 대체할 수 있는 청정 에너지원으로 전 세계적인 주목을 받고 있습니다. Yanmar 탄소 중립 사회 실현에 기여하기 위해 수소를 에너지원으로 사용하여 전기를 생산하는 연료 전지 기술을 개발했습니다.

ISSUE

선박의 대기 오염 물질 및 GHG 배출.

In the maritime sector, the International Maritime Organization adopted a GHG reduction strategy in 2018, aiming to achieve zero emissions from international marine transportation as early as possible this century, as well as to improve emissions per unit of transport by at least 40% by 2030 and reduce total GHG emissions by at least 50% by 2050, both compared to 2008 levels. Recently, there have been discussions about moving up the schedule. At the same time, there are movements towards reducing NOX emissions in urban areas, environmentally protected areas, and large ports especially in Europe and the U.S. Unlike internal combustion engines, hydrogen fuel cells emit only water and do not emit any greenhouse gases such as carbon dioxide (CO2) or air pollutants such as nitrogen oxides (NOX)… On the other hand, it is necessary to develop new technology to comply with the operating environment and safety regulations of ships. In addition, to commercialize the technology, it is necessary to consider hydrogen refueling methods.

​차세대 에너지 로서의 "수소"의 이점

  • 지구에 풍부합니다.
  • 태양열, 풍력 또는 지열과 같은 재생 가능 에너지원에서 생성된 물과 전기로 생산할 수 있습니다.
  • 사용 시 CO 2 배출이 없습니다.

SOLUTION

국가 안전 지침부터 실증 시험까지: Yanmar 그룹과 계열사의 경계를 초월하는 과제들

Yanmar 2015년부터 3년간 국토교통부의 의뢰를 받아 국립해양연구소 등과 협력하여 "수소 연료전지 선박 안전 지침"의 개요를 수립했습니다. 이후 Yanmar 도요타 자동차의 수소 연료전지차 "미라이"의 부품을 활용하여 해상용 수소 연료전지 시스템을 개발하고 시험선을 통해 검증 시험을 수행했습니다. 이 시험선 개발에는 Yanmar 그룹 내 여러 부서의 선체 설계, 전기 설계, 제어 설계 엔지니어들이 참여했습니다. 안전 지침의 요구 사항에 따라 연료전지와 고압 수소탱크를 설치했으며, 동시에 연료전지, 리튬 이온 배터리, 모터의 작동을 조율 및 제어하는 전력 관리 시스템도 개발했습니다.

건설 중인 시연 테스트 보트.
팀은 노하우를 모아 안전성과 컴팩트함을 동시에 구현하기 위해 시행착오를 거듭했습니다.

RESULT

실제 제품에 대한 현장 작업을 통해 얻은 경험과 구축된 관계는 해상 수소 연료 전지 시스템 배포의 문을 엽니다.

시험선을 통해 엔지니어들은 실제 해상 시험 중 수소 연료 전지 시스템의 작동과 전기 동력 전달 장치의 제어를 검증할 수 있었습니다. 또한, 다양한 항해 및 해상 조건에서 데이터를 수집하고 개선 방안을 연구했습니다. Yanmar 도요타 츠쇼, 이와타니 사와 협력하여 육상-선박 고압 수소 재충전 기술을 검증하고, 이동식 수소 충전소를 이용한 세계 최초의 70MPa 고압 수소 재충전을 구현했습니다. 실제 제품을 활용한 이러한 현장 활동에서 얻은 결과와 경험은 향후 수소 연료 전지 시스템의 상용화 및 해양 수소 인프라 구축에 기여할 것입니다. 이러한 노력을 통해 형성된 사내외 협력 관계는 향후 새로운 사업 기회로 이어질 것으로 기대됩니다.

70 MPa 고압 수소충전 실증시험.

FUTURE탄소중립사회 구현을 위한 수소연료전지의 미래적 응용

Image of 300kW class marine hydrogen fuel cell system (CG)

Yanmar 다양한 선박에 탑재 가능한 300kW급 해상 수소 연료전지 시스템을 개발 중이며, 2023년 상용화를 목표로 하고 있습니다. 연료전지 외에도 리튬이온 배터리와 모터를 결합한 전기 파워트레인 개발에도 힘쓰고 있습니다. 선박용 수소 연료전지뿐 아니라 육상 발전기 등에 적용할 수 있는 수소 연료전지 개발 또한 검토 중입니다. Yanmar Yanmar 앞으로도 수소 및 전기 파워트레인 관련 다양한 솔루션을 고객에게 제공하고 탄소 중립 사회로의 전환을 선도하기 위해 더욱 박차를 가할 것입니다.

* 2021년 10월 기준 소속 정보

Y media

Yanmar 탄소 중립 사회를 향한 해상용 수소 연료 전지 시스템 개발