오바야시구미, 이와타니산업, 코마쓰 3사는 조신에쓰 자동차도 북노마키 공사 구간에서 수소 연료전지를 탑재한 중형 유압 쇼벨의 실증 실험을 진행했다. 건설 현장에서 FC(연료전지) 쇼벨을 투입한 것은 일본에서 이번이 처음이다.
현재 일본 국내 건설 현장에서 나오는 CO2 총배출량의 약 7할은 경유 사용에서 비롯된다. CO2 감축을 위해 바이오디젤 연료 도입과 전동식 건설기계 보급이 추진되는 가운데, 수소를 활용한 건설기계 도입도 유효한 수단 가운데 하나로 주목받고 있다.
코마쓰는 2023년부터 FC 쇼벨 실증 실험을 이어오며, 디젤 엔진 구동식과 맞먹는 강력한 굴착 성능과 높은 조작성에 더해 배기가스 제로, 소음·진동 저감 효과를 확인했다. 수소를 동력으로 쓰는 방식은 배터리 구동식에 비해 에너지 밀도가 높고 고출력을 낼 수 있다는 장점이 있어, 중형 유압 쇼벨을 사용하는 현장에서 탄소중립을 실현하기 위한 차세대 동력원 후보로 기대를 모으고 있다.
이번 실증 실험은 동일본고속도로 간토지사 나가노 공사사무소의 협조로 이뤄졌다. 조신에쓰 자동차도 북노마키 공사 현장 안에서 FC 쇼벨로 굴착 잔토를 이송하는 작업과 차량 탑재형 수소 탱크에 수소를 충전하는 과정을 함께 검증했다.
실험 결과 FC 쇼벨이 기존 디젤 엔진 구동식과 동등한 작업 성능을 발휘한다는 점이 확인됐다. 엔진 진동이 없다 보니 오퍼레이터 피로를 줄일 수 있었고, 소음이 크게 낮아지면서 주변 환경에 미치는 영향을 줄이고 현장 주변 상황을 더 분명하게 파악할 수 있다는 장점도 드러났다.
동시에 상용화를 위해서는 더 큰 용량과 더 빠른 수소 공급·충전 시스템이 필요하다는 점 등 여러 과제도 재확인됐다. 공사 진행에 따라 현장 여건이 수시로 변하는 상황에서 수소 충전에 관한 법규를 고려해, 수소를 사용하는 건설기계를 안전하고 효율적으로 운용하기에 적합한 현장 조건이 무엇인지도 한층 분명해졌다.
앞으로 오바야시구미는 FC 쇼벨의 본격적인 현장 투입을 목표로, 현장 내 충전 지점 설치 기준 등 조건을 정교하게 정리하는 한편, 현장 직원과 협력업체 작업자를 대상으로 수소 취급 안전 교육과 숙련도 향상을 체계적으로 추진할 계획이다.
이와타니산업은 도쿄도의 보조를 받아 개발 중인 대용량·고속 충전이 가능한 액화수소 탑재형 이동식 수소 스테이션 활용을念두에 두고, 수소 가스 공급 과정에서 드러나는 과제를 체계적으로 추려 내고 이에 대한 대응책을 마련하는 작업을 이어갈 방침이다.
코마쓰는 가까운 시기에 수소 연료전지를 탑재한 중·대형 건설기계의 양산을 실현하기 위해 연구개발에 속도를 낼 계획이다. 세 회사는 수소 연료전지 건설기계의 상용화와 관계 기관과의 긴밀한 협력을 통해, 안전하고 효율적인 수소 운용 인프라를 구축하고 건설 현장의 CO2 배출을 줄여 탄소중립 사회 실현에 기여한다는 목표를 세우고 있다.
