[뉴스에프엔 김맹근 기자] 수소 연료 전지로 구동되는 시추 장비가 지반 공학 건설의 판도를 바꿀 전망이다. 디젤 의존도를 줄이고 환경 부담을 완화하는 수소 동력 시추는 배출 저감, 소음 감소, 현장 안전성 향상 등 다방면의 이점을 제공하며, 청정 건설을 향한 산업 혁신의 선두에 서고 있다.
건설 산업은 중장비를 대규모로 운용하며 상당한 화석 연료를 소비한다. 특히 시추 작업은 CO₂ 배출과 소음, 현장 안전 문제를 동반하는 대표적 단계다. 이러한 문제를 해결할 대안으로 떠오른 것이 수소 동력 시추다.
수소 동력 시추의 작동 원리
수소 동력 시추 장치는 화석 연료 대신 수소 연료 전지를 사용해 전기를 생산, 엔진과 펌프 등 장비에 전력을 공급한다. 이미 차량과 이동식 장치에서 성능이 입증된 연료 전지 기술을 굴착 장비에 적용한 혁신적 시도다. 일부 기업은 기존 천연가스 기반 인프라와 하이브리드 형태로 테스트를 진행하기도 했다.
환경 및 운영상의 장점
배출량 감소: 연구에 따르면 수소 구동 시추는 CO₂ 배출을 최대 21.74kg까지 줄일 수 있다.
소음 공해 감소: 연료전지 구성 부품이 적어 시추 장치 작동 시 소음이 현저히 낮아지며, 스모그 발생도 최소화된다.
현장 안전성 향상: 녹색 수소는 무독성이고 공기 중 빠르게 확산되며, 디젤·휘발유 대비 안전성이 높다.
또한 수소는 재생 가능한 자원으로, 현장 위치 제한이 줄어들고 독립형 운영이 가능해 장기적인 비용 절감 효과도 기대된다.
실제 적용 사례
Schlumberger와 Hyzon Motors는 연료전지 기술을 적용한 유전 및 가스전 시추 장비를 시험했으며, 이로 인해 연료 사용과 배출량이 최대 25% 감소했다. 2022~2023년 ZECHER 프로젝트에서는 수소 및 수소 처리 식물성 기름을 사용하는 말뚝박기 장비를 테스트해, 7시간 작동 시 디젤 소비량을 30리터 절감했다. Lower Thames Crossing Project 등에서는 수소 동력 시추가 현장에 통합되며 상용화 가능성을 높였다.
도전 과제
수소 동력 시추의 확산에는 몇 가지 장애물이 있다.
수소 저장·운송 시스템 구축 필요
장비 조작 기술과 안전 교육 부족
극한 환경에서 연료전지 내구성 검증 필요
초기 비용과 가격 경쟁력 문제
미래 전망
영국 정부는 수소 인프라 구축을 위해 다양한 비즈니스 모델 지원과 9억 6천만 파운드 규모의 Green Industries Growth Accelerator 펀드를 운영하며, 산업계의 참여를 독려하고 있다. 수소 동력 시추는 장기적으로 CO₂ 배출 감소, 안전성 향상, 운영 효율 제고 등 청정 지반 공학 건설을 재편할 핵심 기술로 평가된다.