울산시, 잠수함용 수소연료전지 국산화 착수… 해양 방산 메카 노린다

순산소형 AIP, 외산 부품 의존도 높고 폭발 위험공기와 유사한 질소 혼합가스 기반 연료전지 개발국비 등 총 113억 원 투입… 2029년까지 국산화독일의 수소연료전지 기반 공기불요추진체계(AIP)를 탑재해 운용 중인 도산안창호함. 해군 제공울산시가 잠수함용 수소연료전지 시스템 국산화에 나선다. 해양 방위산업 분야의 탄소중립을 앞당기는 동시에 지역 수소산업 경쟁력을 한 단계 끌어올리는 기폭제가 될 것으로 기대된다.울산시는 기후에너지환경부 주관 ‘2026년 에너지기술개발사업’ 신규 과제 공모에서 ‘상용 연료전지 스택을 활용한 질소순환형 혼합가스 기반 20kW급 잠수함용 연료전지 체계 개발사업’ 분야에 최종 선정됐다고 24일 밝혔다.현재 잠수함에 주로 쓰이는 수소연료전지 기반 순산소형 공기불요추진체계(AIP, Air-Independent Propulsion)는 소음이 적고 외부 공기 공급 없이 장시간 잠항이 가능하다. 그러나 100% 순수 산소를 직접 공급하는 방식으로 화재·폭발 위험이 크고, 외산 부품 의존도가 높아 막대한 유지·보수 비용이 발생한다는 점이 한계로 지적돼 왔다.이번 사업의 핵심은 실제 대기 환경과 유사한 질소 80%, 산소 20%의 ‘질소순환형 혼합가스’를 기반으로 한 잠수함용 20kW급 연료전지 시스템 개발이다. 혼합가스 환경에서 안정적으로 운용할 수 있는 가스 공급·순환·제어 통합 기술을 확보하고, 가파른 경사와 극심한 진동 조건에서도 안정적으로 작동하는 시스템 구현을 목표로 한다.기술 개발이 완료되면 기존 순산소형 AIP 체계의 고위험·고비용 구조가 획기적으로 개선될 전망이다. 부품 국산화에 따른 유지·보수(MRO) 비용 절감은 물론 밸브와 감지기 등 해양 특화 부품 생태계가 확대되면서 방산·조선산업 전반에도 파급효과가 예상된다. 특히 유인 잠수함을 넘어 차세대 해양무인체계(UUV) 등에도 확대 적용이 가능해 친환경 해양 추진체계 시장의 주도권을 선점하는 발판이 될 것으로 기대된다.올해부터 2029년까지 45개월간 추진되는 이번 국책사업의 총사업비는 113억 3,000만 원 규모다. 정부가 74억 원, 울산시가 3억 원을 지원하고 민간이 36억 3,000만 원을 부담한다. 주관기관인 케이-퓨얼셀(K-FUEL CELL)을 비롯해 울산시, 울산테크노파크, 숭실대학교 산학협력단, 홍스웍스가 공동 연구개발기관으로 참여한다.울산시 관계자는 “이미 구축된 수소연료전지 실증화센터와 수소이동수단 기술, HD한국조선해양의 잠수함 건조 기술을 결합해 세계 최고 수준의 해양 특화 연료전지 생태계를 조성하겠다”며 “핵심 체계 국산화를 통해 국가 안보에 기여하고 울산을 세계적인 해양에너지 기술 거점으로 육성하겠다”고 말했다.