Characteristics Analysis and Comparison of Hydrogen Storage Methods for Submarine Fuel Cell Systems

본 논문은 재래식 잠수함의 은밀성 및 작전 지속 능력 한계를 극복하기 위해 도입된 공기불요추진(AIP) 시스템의 핵심기술인 수소 연료전지의 수소 저장 방법에 대하여 비교·분석을 수행하였다. 수소 저장 방식은 최근 주목받는 4가지 방식(금속 수소화물, 액체 수소, 액상 유기수소 운반체(LOHC), 암모니아 개질)을 선정하여 특성 및 장단점을 알아보고, 잠수함 운용에 영향을 미치는 요소인 성능(에너지 밀도), 안전성, 운용성, 비용의 4가지 기준을 적용하여 비교·분석을 수행하였다. 분석 결과 각 저장 방식에 대하여 고유한 장단점은 보일 수 있으나, 모든 항목에서 절대적으로 우수한 저장 방식은 도출되지 않았다. 이는 잠수함용 수소 저장 방식을 선택함에 있어, 임무 특성 및 운용 요구사항(함 크기, 잠항 시간 등)에 맞춰 기술적 성숙도 및 안전성 등을 종합적으로 고려해야 함을 시사한다. 추가로 잠수함이 대형화 및 장기 운용 측면으로 발전하고 있음을 고려하여 현재 적용되는 수소 저장 방식의 한계를 살펴보고, 대안이 될 수 있는 차세대 저장 방식을 제시하였다. 또한, 차세대 저장 방식을 적용하기 위하여 필요한 기술 및 필요성을 제언하였다.