현대차그룹·아람코·KAUST, 온실가스 저감 위한 친환경 엔진·연료 개발

현대차그룹, 아람코-KAUST와 초희박 연소 엔진 및 친환경 합성연료 공동 연구

총 2년 간 현대차그룹-엔진 기술·아람코-연료 제조 기술·KAUST-시설 제공

친환경 합성연료 활용한 하이브리드 차량 테스트 통해 유해배출물 감소 효과 검증

현대차그룹·아람코·KAUST 연구진 사진. 사진=현대차그룹 제공

현대자동차그룹은 본격적인 친환경차 시대에 앞서 빠른 시간 내에 탄소중립 달성을 위해 기존 내연기관차의 온실가스 배출을 최소화하기 위한 연구개발에 나선다.

현대차그룹은 30일 세계적인 종합 에너지·화학 기업인 아람코(Aramco) 및 사우디아라비아 킹 압둘라 과학기술 대학(KAUST, King Abdullah University of Science and Technology)과 함께 초희박 연소 엔진(Ultra Lean Burn Engine) 및 친환경 합성연료(e-Fuel) 공동연구 협약식을 갖고 온실가스 저감을 위한 공동개발에 착수했다고 밝혔다.

초희박 연소 엔진은 기존 엔진 대비 열효율 및 연료소비효율을 획기적으로 높이는 동시에 온실 가스 배출을 최소화하는 엔진 기술이며 친환경 합성연료는 기존 연료 제조 방식과 달리 물을 전기 분해하여 생산한 수소와 대기에서 포집한 이산화탄소의 촉매 반응을 통해 제조된 연료를 뜻한다. 친환경 합성연료의 가장 큰 장점은 별도 변경 없이 일반 내연기관 차량에도 그대로 사용할 수 있다는 점이다.

친환경 엔진·연료 개발 흐름도. 사진=현대차그룹 제공

이번 공동연구는 전기차-내연기관이 공존하는 과도기에 화석연료로 발생하는 온실가스를 획기적으로 저감하여 탄소중립으로의 자연스러운 전환을 위한 기술 개발을 목표로 한다.

현대차그룹의 초희박 연소 엔진 기술 및 아람코의 연료 제조 기술을 바탕으로 총 2년에 걸쳐 진행될 예정이며, 킹 압둘라 과학기술 대학은 연구 인력 및 시설을 지원함으로써 엔진 시험을 비롯한 모델링 및 검증으로 연구 성과에 대한 시너지를 창출한다는 계획이다.

특히 이번 연구에서는 친환경 합성연료를 일반 하이브리드 차량(HEV)에서 사용했을 때 온실가스 배출량을 얼마나 줄일 수 있는지 검증하고 시뮬레이션 및 엔진 시험을 통해 유해배출물 감소 효과를 측정할 예정이다.

알렌 라포소(Alain Raposo) 현대차그룹 전동화개발담당 부사장은 "탄소중립 모빌리티의 최종 목표는 완전한 배터리 전기차로의 전환이겠지만, 기술이 전환되는 과도기에 온실가스를 저감할 수 있는 기술 필요성이 높아지고 있다"며, "친환경 합성연료와 초희박 연소 엔진의 조합을 통한 환경 친화적 내연기관 기술이 전기차 시대로의 전환 속에서 짧은 기간 내 의미 있는 성과를 보여줄 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.

아흐미드 알-코웨이터(Ahmad O. Al-Khowaiter) 아람코 CTO는 "하이브리드 차량 개발 과정에서 우리가 당면한 주요 과제는 최적의 연료와 전용 연소 시스템 연구에 있다. 아람코는 엔진 연소 성능 향상을 위한 연료 설계 및 합성 노하우를 제공할 계획이며 그 산출물은 향후 합성 친환경 연료 개발 과정에도 활용될 수 있다"면서 "우리는 개발 간 경계를 허물고 있는 지금 이 순간이 매우 뿌듯하다"고 밝혔다.

연구개발 시험을 담당하는 KAUST 부학장인 도날 브래들리(Donal Bradley) 교수는 "효율적이면서도 대기오염을 줄이기 위한 교통 시스템을 구축하는 것은 다양한 기후 변화 문제 속에 탄소 순환 경제로의 과정에 결정적인 기여를 할 것"이라며 "우리가 가진 청정 연소 연구센터(Clean Combustion Research Center)는 저탄소 연료 개발 및 최적화 연구에 탁월한 능력을 기반으로 이 중요한 공동 연구를 잘 수행할 것이며 향후 유기적인 협력을 기대한다"고 말했다.

한편 현대차그룹은 향후 재생에너지 사용량을 지속적으로 늘려 제조 공정 및 차량 운행 중에 발생하는 온실가스 배출 총량을 감축할 계획이다.