친환경 선박 전환 흐름 속에서 국내 기업이 선박용 전기추진 선외기 개발과 해상 실증 성과를 확보했다.
드라이브포스(대표 윤성식)는 조선해양산업핵심기술개발사업을 통해 100kW급 선박용 전기추진 선외기 개발에 성공하고, 누적 400시간의 해상 시운전을 통해 성능과 운전 신뢰성을 검증했다고 밝혔다.
100kW급 전기 선외기는 기존 내연기관 선외기를 전기추진 방식으로 대체하기 위한 추진시스템이다. 고출력 전동기와 인버터 기반 추진제어 기술을 적용했으며, 전동기·전력변환장치·냉각 및 제어시스템을 통합해 실제 선박 운항환경에서 안정적으로 운전할 수 있도록 개발됐다.
드라이브포스는 이번 개발을 위해 축발전시스템, 선박용 전력변환장치, 전기추진시스템 분야에서 쌓아온 기술을 활용했다. 전동기 구동 및 전력변환 기술을 중심으로 전동기와 인버터 최적제어, 추진시스템 설계, 냉각 및 보호제어, 시스템 통합과 해상 실증까지 전기추진시스템 전반에 대한 기술력을 확보했다.
이번 개발은 기존에 축적한 선박용 전력변환 및 전기추진 기술을 100kW급 전기 선외기라는 구체적인 제품으로 구현했다는 점에서 의미가 있다. 특히 해상 실증까지 완료함으로써 개발 기술의 실제 운항 적용 가능성을 함께 확인했다.
선박용 전기 선외기는 배터리에서 공급되는 전력을 인버터를 통해 전동기의 구동전력으로 바꾸고, 운항조건에 따라 전동기의 회전속도와 토크를 제어하는 기술이 핵심이다. 실제 해상에서는 선속, 파랑, 선박 운항상태에 따라 프로펠러 부하가 변하기 때문에 안정적인 추진성능과 높은 효율을 유지하기 위한 통합제어 기술이 필요하다.
해상 환경에 대응하기 위한 기술도 중요하다. 선박용 추진장비는 염분, 습도, 진동, 충격 등 육상과 다른 조건에서 장기간 운전해야 하기 때문에 방수·방식, 열관리, 냉각, 보호제어, 시스템 신뢰성 확보가 상용화를 위한 주요 요소로 꼽힌다. 드라이브포스는 실제 선박을 이용한 400시간 실증을 통해 이러한 성능과 안정성을 검증했다.
이번 실증은 시제품 제작 및 육상시험 이후 실제 선박에 전기 선외기를 탑재해 진행됐다. 드라이브포스는 장시간 해상 시운전 과정에서 다양한 운항조건의 추진성능, 시스템 안정성, 전동기 및 인버터 운전특성, 냉각성능, 추진제어 안정성 등을 종합적으로 확인했다.
전기 선외기는 운항 중 배기가스 배출을 줄일 수 있고, 기존 내연기관 대비 소음과 진동을 낮출 수 있는 장점이 있다. 이에 따라 관공선, 작업선, 어선, 레저선박 등 다양한 중·소형 선박에 적용할 수 있을 것으로 기대된다. 최근 국제적인 탄소배출 규제 강화와 친환경 선박 전환으로 전기 및 하이브리드 추진시스템 수요도 확대되는 추세다.
윤성식 드라이브포스 대표는 “이번 성과는 국책과제를 통해 확보한 핵심 전기추진 기술을 실제 100kW급 선외기에 적용하고, 400시간의 장기간 해상 운항으로 기술 완성도와 현장 적용 가능성을 검증했다는 데 의미가 있다”며 “해상에서 확보한 운전 데이터를 기반으로 제품 신뢰성과 완성도를 더욱 높이고, 국내외 친환경 선박 시장을 대상으로 사업화를 본격 추진하겠다”고 말했다.
드라이브포스는 100kW급 전기 선외기 상용화를 추진하고, 향후 다양한 출력대의 전기추진시스템과 하이브리드 추진시스템으로 기술 적용 범위를 확대할 계획이다. 이를 통해 해외 기술 및 제품 의존도가 높은 선박용 전기추진 분야의 국산화와 국내 친환경 조선·해양산업 경쟁력 강화에 기여한다는 방침이다.
유은정 기자 judy6956@etnews.com