▲ 정길성 자동차부품연구원 광주전남본부 센터장.
[월간수소경제 편집부] 지난 2015년을 기점으로 국내외 수소시장이 급격하게 성장하고 있다. 유럽의 경우 이산화탄소 감축을 목표로 신재생에너지 보급에 박차를 가하고 있으며 신재생에너지의 고질적인 문제인 전력수급불균형 문제를 해결하기 위해 수소에너지를 적극적으로 활용하고 있다. 일본의 경우에도 2011년 후쿠시마 원전사고 후 원자력에너지 의존도를 낮추는 한편, 에너지 안보차원에서 자국 내 수소산업 구축에 힘쓰고 있다. 미국이나 중국 또한 마찬가지로 환경보호와 기후변화 대응이라는 글로벌 슬로건 아래 수소에너지 투자를 확대해 나가고 있다.
이러한 전 세계적 흐름 속에서 우리나라가 수소사회의 핵심국가로 주목받고 있다. 수소사회를 예측한 현대자동차에서는 지속적인 기술개발을 통해 경쟁사인 일본의 도요타 및 혼다에 앞서 2013년 세계최초로 수소전기차 양산화에 성공했으며, 이후 지속적인 기술개발을 통해 현재 수소차의 국산화율은 99%에 육박한다. 오는 2018년 초에는 성능은 좋아지고 가격은 저렴해진 차세대 모델 출시를 앞두고 있다. 하지만 국내 수소차 기술의 괄목할 만한 성장에도 불구하고 수소충전소 기술은 여전히 세계적 수준에 비해 미흡한 실정이다.

▲ LPG충전소를 활용한 수소융합스테이션 개략도.

수소충전소, 민간투자 환경조성·핵심부품 국산화 시급
수소충전소는 수소차 보급 활성화를 위한 필수요소다. 정부는 지난 2015년 ‘수소차 보급 및 시장 활성화 계획’을 통해 전국적으로 수소충전소가 2020년까지 80곳, 2030년까지 520곳 설치될 것이라고 밝힌 바 있다. 문제는 현재 수소충전소 국산화율이 40% 정도로 대부분의 핵심부품은 수입에 의존하고 있다는 점이다.

충전소 구축에 따른 실질적 이익이 해외 업체로 돌아가는 구조로는 국내 수소전문업체 육성이 어려우며 고가의 수입품을 구매할 수밖에 없어 수소충전소 가격 경쟁력이 떨어지는 상황이다. 현재는 초기 시장형성 단계로 정책적인 지원을 통한 정부주도의 수소충전소 구축이 이루어지고 있지만 정부주도의 보급 정책은 한계가 있다. 따라서 장기적으로는 수소충전소 경쟁력 확보를 통해 민간 투자가 가능한 자생적 환경 조성이 필요하며 이를 위해 핵심부품의 국산화 기술개발 및 운영모델 개발이 시급한 상황이다.

▲ 수소융합스테이션 국산화 기술개발 및 실증사업 효과 개략도.

융합스테이션 핵심부품 국산화·실증 사업 추진
이러한 필요성에 따라 자동차부품연구원(원장 김병수)은 광주광역시의 후원을 받아 ‘수소차·전기차 융합스테이션 국산화 기술 개발 및 실증사업(수소융합스테이션 국산화 사업)’을 수행하고 있다.

수소융합스테이션 국산화 사업은 산업통상자원부 산하 한국에너지기술평가원 에너지기술개발사업으로 친환경자동차인 수소차와 전기차의 병행 충전이 가능한 융합스테이션의 핵심부품을 국산화하고 테스트베드 적용을 통해 실증하는 사업이다.

사업 주관기관인 자동차부품연구원에서는 개발품 실증을 위한 테스트베드 구축 및 사업화 운영모델 개발을 담당하고 있다. 또한 사업 참여기관인 한국가스안전공사, 한국가스공사, 코와, 제이엔케이히터, 광주과학기술원, 엘켐텍, 엔케이, 하이리움산업, 쏠락, 유비넷시스에서는 융합스테이션 안전기준, 천연가스개질기, PEM방식 수전해, 복합재저장용기, 프리쿨러 일체형 충전기, 충전소 안전관리시스템, 고전압부품 등을 개발하고 있다.

▲ 수소융합스테이션 운영 흐름도.

2019년 이후 개발품 실증… 광주 수소산업 육성 효과까지
현재 융합스테이션용 테스트베드 구축을 위해 부지를 확보하고 지반조사 및 구조기술검토를 완료했으며 수소충전소 인·허가를 취득해 놓은 상태다.

또한 테스트베드에 대한 건축·토목 및 전기·통신 등 기초공사를 준비 중으로 내년 말 기초공사가 완료된 후에는 개발품 실증에 필요한 기본적인 수소 압축·충전 설비와 개발품 평가시 안전성 확보를 위한 안전설비가 설치될 예정이다.

오는 2019년 중반까지 테스트베드 설비 구축이 완료되면 이후에는 테스트베드에 개발품을 설치, 시운전을 거쳐 실증이 이뤄질 예정이다. 실증이 완료되면 광주시 소재 업체와 연계를 통해 양산화를 지원하고 전시회 참가 등을 통해 개발품을 홍보, 사업화에 나설 계획이다.

오는 2021년 9월까지 약 5년간 수행되는 이 사업을 통해 각 참여기관에서 개발한 개질기, 수전해, 저장용기, 충전기, 고전압 부품을 테스트베드에 설치·평가하고 융합스테이션용 안전기준 및 안전관리시스템을 실증할 예정이다.

또한 사업 성과관리 기간인 2021년 말부터는 일반 개발품으로 실증범위를 넓혀 테스트베드의 활용도를 높일 수 있을 것으로 기대된다.

특히 본 사업에는 하이리움산업, 쏠락, 유비넷시스, 광주과학기술원 등 광주광역시 소재 기업 및 기관이 참여하고 있으며 다수의 지역 부품업체가 위탁, 용역 등의 형태로 기술개발에 참여함으로써 광주 지역 수소산업 육성에도 크게 이바지할 것으로 기대된다.

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