[월간수소경제 이종수 기자] 올해부터 재생에너지 활용 P2G(Power-to-gas) 기술개발사업이 본격 추진된다. P2G는 재생에너지 잉여전력을 활용, 물 전기분해를 통해 수소를 제조·저장·전환하는 기술로 ’재생에너지 3020‘ 이행계획에 따라 재생에너지 발전 비중 증가로 인한 잉여전력의 활용도를 높이고, 전력 변동성에 대응할 수 있는 최적의 대안으로 꼽히고 있다.
이와 아울러 에너지안전관리 핵심기술개발사업으로 이동식 수소충전소 성능평가 및 안전관리 기술개발과 수소충전시스템 종합성능·안전평가기술 개발사업이 추진된다.
산업통상자원부는 이 같은 연구과제를 포함한 총 547억 원 내외 지원 규모인 ‘2019년도 제1차 에너지기술개발사업 신규지원 대상과제’를 지난달 31일 공고했다.
먼저 ’재생에너지 장주기 저장 및 전환을 위한 P2G(Power-to-gas) 기술개발‘(품목지정)에는 올해 52억 원의 예산이 지원되며, 3개 과제로 구분된다. 과제 종료 후 평가를 거쳐 2단계로 실증(2년)을 진행할 예정이다.
먼저 ‘재생에너지를 활용한 수소 생산·저장 기술개발’ 과제(31억 원 내외 지원)는 간헐적 재생에너지의 미활용 전력 이용률 극대화를 위해 PEM 수전해와 알칼라인 수전해의 우수한 특성들을 하이브리드 형태로 연계해 통합 운영하는 시스템을 구축하는 사업이다.
비균질 재생에너지 연계 하이브리드 수전해 시스템 개발과 LOHC(액체 유기물 수소 담체), 암모니아화 공정 등의 Power-to-Gas 연계 수소저장 기술개발이 추진된다.
다음으로 ‘수소의 메탄화 공정 모듈화 기술개발’ 과제(20억 원 내외 지원)가 있다.
MW급 재생발전 플랜트 연계 수소를 이용한 열화학적·생물학적 CO2 메탄화 시스템의 설계 패키지를 개발하고 국산화하는 사업이다.
대용량 장기운전의 CO2 메탄화 공정을 위한 ‘열화학적 공정’과 소용량 CO2 메탄화 공정을 위한 ‘생물학적 공정’에 대한 운영 및 설계기술 확보하고, 열화학적 CO2 메탄화 공정과 생물학적 CO2 메탄화 공정의 연계를 통한 에너지 회수 및 전환율 극대화 방안을 도출하게 된다.
마지막으로 ‘Power-to-Gas 시스템 통합 엔지니어링 기술 및 비즈니스 모델 개발’(1억원 내외 지원)이다. 재생전력, 수전해, CO2 메탄화 설비 연계 및 제어를 위한 시스템 통합 엔지니어링(MW급 시스템, 시뮬레이션 포함) 기술과 비즈니스 모델을 개발하는 사업이다.
Power-to-Gas의 핵심기술인 수소제조 기술과 CO2 메탄화 기술은 플랜트 적용 지역 및 여건에 따라 기술의 조합, 시스템 설계 수준 등이 달라진다. 이에 따라 경제성이 있고 가능한 사업 모델도 달라질 수 있다. 경제적인 사업모델 구축을 위해 가스 및 재생에너지 전력 그리드 연계를 포함한 단위 기술의 연계·통합 공정 엔지니어링 기술개발이 필요한 상황이다.
에너지안전관리 핵심기술개발사업으로는 먼저 이동식 수소충전소 성능평가 및 안전관리 기술개발’(지정공모)에 올해 예산 6억원 내외가 지원된다.
이번 과제를 통해 국내 환경에 적합한 한국형 이동식 충전소의 표준모델을 개발하고 안전기준을 마련하게 된다. 이는 소규모 저비용으로 다수의 장소에 간편하게 설치할 수 있는 충전소 형태로 수소충전인프라를 확대하기 위한 차원이다.
다음으로 수소충전시스템 종합성능·안전평가기술 개발(지정공모, 올해 예산 6억원 내외 지원)이 추진된다.
일본, 미국 등 선진국을 중심으로 수소전기차 충전소에 대한 안전 및 신뢰성 확보를 위해 수소충전 표준 프로토콜(SAE J2601)에 맞춰 수소충전시스템에 대한 성능평가를 실시하고 있으나, 국내는 자체 기술로 개발된 수소충전시스템에 대한 성능평가 기준이 전무하다.
이번 과제에서는 수소충전소의 충전 프로토콜, 과충전·과냉각 발생 여부, 충전 한계 영역 적정성 평가와 함께 국내 환경에 맞는 SAE J2601 기반의 수소충전소 차량 탑재형 종합성능·안전 평가장비 및 기준을 정립하고, 수소폭발 대응 안전확보기술을 개발하게 된다.
사업참여 신청기간 및 관련 양식 교부는 품목지정 과제는 1월31일부터 3월4일까지, 지정공모 과제는 1월31일부터 3월18일까지다. 한국에너지기술평가원 홈페이지(www.ketep.re.kr) ‘정책과 소식(사업공고)’ 및 사업관리시스템(http://genie.ketep.re.kr)에서 양식교부 및 접수를 안내한다.
