유럽의 항공기 제작사인 에어버스(Airbus)가 제트 엔진을 제작하는 CFM 인터내셔널(International)과 협력해서 시험비행기를 통해 수소 추진기술을 시험할 것이라고 로이터 통신이 22일(현지시각) 보도했다. CFM 인터내셔널은 프랑스의 사프란(Safran)과 미국의 제네럴 일렉트릭(General Electric)이 합작한 회사로, 세계 최대의 제트엔진 제작 기업이다.
에어버스는 2035년까지 세계 최초로 수소 항공기를 개발하겠다는 목표를 지니고 있다. 탄소를 배출하지 않는, 수소 추진 여객기 제로이(ZEROe)를 개발할 계획이라고 한다.
지난해 6월 에어버스는 브리핑을 통해서 "전통적인 제트 엔진을 사용하는 비행기는 최소한 2050년까지 운행하게 될 것"이라고 말했다. 항공 산업의 탄소배출량은 전 세계 탄소 배출량의 약 2.4%를 차지한다.
에어버스와 협력하고 있는 CFM은 라이즈(RISE)라고 불리는 차세대 제트 엔진을 2035년부터 대형 제트기에 공급하기를 희망하고 있다. 라이즈는 수소연료를 포함해서 지속가능한 항공연료를 사용하는 엔진이다. 이 엔진은 엔진의 연소실에서 항공연료 대신 수소연료를 연소시켜서 추진력을 얻는다. CFM은 라이즈 엔진의 연구 비용이 얼마나 필요한 지는 밝히지 않고 있다.
CFM은 "차세대 엔진은 탄소를 바탕으로 한 기존의 제트엔진에 비해 더 높은 고열을 견디고 수소가 연소하는 속도를 조절해야 한다"고 밝히고 있다.
수소를 사용한 비행기는 두 가지로 나뉜다. 하나는 수소연료전지를 사용한 전기비행기이고, 또 하나는 수소를 내연기관의 연료로 쓰는 수소 엔진 비행기다. CFM이 개발중인 수소 엔진은 내연기관의 연소실에서 수소를 연소시키는 방식이다.
수소를 연소시키는 방식은 액체로 된 수소를 연료로 사용한다. 액체수소는 기체상태의 수소보다 부피가 1000배 이상 작아서 유리하다. 기체를 고압으로 압축한 다음 갑자기 팽창시키면 기체의 온도가 급격히 떨어진다. 이 원리를 이용해서 기체 수소의 온도를 영하 253도까지 낮춰 액체수소를 만든다.
이처럼 수소를 사용한 비행기 엔진을 연구하는 이유는 수소는 등유보다 질량 대비 3배 더 많은 에너지를 함유하고 있고, 배터리 전기 추진 방식보다 가볍고 이산화탄소 배출량이 적어 친환경적이기 때문이다.
이같은 방식 외에 '유니버설 하이드로진(Universal Hydrogen)' 같은 회사들은 수소 연료전지를 사용한 엔진을 연구하기도 한다.
한편, 에어버스의 경쟁사인 미국의 보잉(Boeing)은 수소에 대해서 냉담한 태도를 보이고 있으며, 지속가능한 항공연료(SAF)에 보다 많은 관심을 보이고 있다.
아직 어떤 연료가 차세대 친환경 항공기의 주류가 될지는 불분명하다. 세계 최대 항공방산업체인 미국의 레이시온테크놀로지스의 CEO 그레고리 하이예스는 “획기적인 배터리 기술이 새롭게 등장하지 않는 한 수소 비행기가 미래 친환경 항공 기술에 활용될 것”이라고 말했다.