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연구자의 눈으로 본 ‘FC EXPO 2019’

FC EXPO 2019, 수소사회 위한 구체적 실행 계획·기술 현황 한자리에
일본, 내년 올림픽 기점으로 전 방위 수소 활용…수소사회 진입 시도
중국 참가율 돋보여… 내년 전시회도 60여 개 부스 사전 신청 완료
日, 산학연관 똘똘 뭉쳐 수소사회 실현… 수소수용성 제고에 총력전

[월간수소경제] 지난 2월 27일부터 3월 1일까지 도쿄 빅사이트(Big Sight)에서 ‘제15회 FC EXPO(국제 수소연료전지박람회)’가 열렸다. FC EXPO는 신재생 및 스마트 에너지 관련 세계 최대 전시회인 ‘World Smart Energy Week 2019’의 일환이다.

전시회 기간에는 FC EXPO 이외에도 PV EXPO(태양광발전 엑스포), PV SYSTEM EXPO(태양광발전 시스템 시공 엑스포), BATTERY JAPAN(이차전지 엑스포), SMART GRID EXPO(스마트그리드 엑스포), WIND EXPO(풍력발전 엑스포), BIOMASS EXPO(바이오매스 엑스포), THERMAL POWER EXPO(화력 엑스포)가 동시에 개최되었다. 9개의 전시회가 동시에 진행되다 보니 사흘간 약 7만 명의 인원이 전시회를 방문했다.

FC EXPO는 수소 생산·저장·공급, 재료·부품, 연료전지 시스템, 열활용, 평가분석으로 전시 영역을 나눠 일본을 비롯해 독일, 한국, 핀란드, 중국, 대만, 캐나다, 노르웨이 등에서 약 280개 기업이 참여했다.

한국에서는 STX중공업, 에이치앤파워, 미코, 지필로스, 코오롱, 동진쎄미켐, 원일티엔아이 등 10여 개 기업이 참여했다. 전시회 참관을 위해 한국에서 방문한 인원도 지난 1월 발표된 수소경제 활성화 로드맵의 영향 때문인지 상당히 많았다.



올림픽 앞두고 ‘수소사회’ 박차 가하는 일본
전시회 주최국인 일본은 2020년 도쿄올림픽을 앞두고 수소사회를 선도하는 모습을 보여주기 위해 노력을 기울이는 모습이었다. 특히 후쿠오카, 야마나시, 야마구치 등 지역별로 개별 부스를 운영해 각 지역에서 추진되고 있는 수소사회 실행 계획을 홍보했다. 수소에너지 수용성 제고를 위해 기업도 나섰다. 도시바 ESS는 사용자 입장에서 수소를 이용해 무엇을 할 수 있는지 점검할 수 있도록 ‘수소 Yes or No 체크’ 지도를 전시해 수소를 어떻게 사용할지, 수소 사용에 대해 어떤 인식을 갖고 있는지 체크할 수 있는 기회를 제공했다.


수소 활용과 관련해 가장 비중 있게 홍보하는 부분은 수소전기차와 수소충전장치였다. 일반인들이 수소 사용을 경험할 수 있는 가장 대중적인 부분이기 때문에 전시회에서도 수소전기차와 수소충전장치 실제 제품을 전시해 가까이에서 접할 수 있도록 했다.

일본은 100개 이상의 수소충전소를 설치한 나라답게 이와타니, 다쓰노 등 수소충전소 장비 업체에서 350bar, 700bar 수소충전장치를 홍보했다. 실제 충전 시연은 이뤄지지 않았지만, 충전장치의 가격 표시 부분에 kg당 800~1,000엔이라고 쓰여 있어 현재 일본 수소충전소에서 판매되는 수소 가격을 짐작할 수 있었다.



일본은 2011년 후쿠시마 원전사고 이후 수소경제 육성에 집중하고 있으며, 내년 도쿄올림픽을 기점으로 수송용, 건물용, 발전용 등 전 방위 산업에서의 수소 활용을 목표로 하고 있다. 진정한 의미의 CO₂-free 수소 보급을 위해 호주에서 갈탄을 이용한 가스화 기술에 CCS(Carbon Capture & Storage) 기술을 적용해 이산화탄소가 포집된 수소를 생산하거나 태양광, 풍력 등 재생에너지로 생산한 수소를 현지에서 액화해 일본으로 공급하는 국제 수소 공급망 구축 시나리오를 로드맵에 포함하고 있다.

이번 전시회에 부스를 전시한 ‘HySTRA’ 역시 CO₂-free 수소 공급 실현을 위해 설립된 조직이다. HySTRA는 이와타니산업, 가와사키중공업, 쉘 재팬, J-Power, 마루베니가 합작해 설립한 협회로, 2030년까지 호주에서 생산된 CO₂-free 수소를 9,000km 떨어진 일본 고베항으로 수송하는 실증 프로젝트를 수행하고 이후 연간 30만 톤의 수소를 공급하는 것을 목표로 하고 있다.

가와사키중공업, 이와타니산업, 쉘 재팬이 합작해 1,250kL 용량의 수소저장탱크를 포함한 액화수송선을 제작해 테스트를 수행 중이며, 이번 전시회에서는 액화수송선의 모형을 선보였다.



또한 재생에너지를 이용해 수소를 생산하는 P2G(Power-to-Gas)에 대한 소개와 P2G의 핵심 분야인 수전해 기술 및 CO₂ 메탄화 기술을 소개하는 업체들의 참여도 활발했다.

수전해 기술은 효율 및 내구성 향상, 시스템 신뢰성 향상에 초점을 맞춰 각 기업이 보유한 기술을 홍보했다. 현재 유럽에서 실증 중인 수전해 기술은 최대 2MW급인 것으로 알려졌으나, 독일의 티센크루프는 이번 전시회에서 5MW급 모듈(수소생산량 1,000Nm³/h), 20MW급 모듈(수소생산량 4,000Nm³/h)을 소개해 주목을 받았다.

히타치조선은 1~200Nm³/h의 다양한 규모의 수전해 시스템 기술을 보유하고 있을 뿐만 아니라, 촉매 성능 평가 장치부터 18Nm³/h 규모의 파일럿 장치를 비롯해 250Nm³/h 규모의 메탄 생산 시스템 설계 기술 및 촉매 기술을 확보하고 있었다.

당장은 화석연료에 기반한 수소 생산으로 수소사회를 이끌어 가겠지만, 미래에는 재생에너지를 이용한 수소 생산 및 공급이 늘어날 것이므로 이에 대비한 기술 개발 및 수소사회 모델에 대한 전시도 활발히 진행되고 있었다.



중국의 약진…탈탄소 사회로의 추진은 세계적인 방향
이번 전시회에서 특히 눈에 띄는 것은 중국 업체의 참여가 늘었으며 분야 역시 수소 생산, 저장 등 다양하다는 점이었다. 올해 중국에서는 10여 개의 기업이 참여했는데, 수소저장탱크 제작 업체들이 주를 이뤘다. Sinoma(중국과기유한공사)에서는 66L(700bar), 320L(350bar) 규모의 Type 3 차량용 수소저장탱크를 선보였다.

내년 전시회에서 중국 업체의 참여는 더욱 늘어날 것으로 보인다. 실제로 이미 60여 개 부스를 사전 신청했다고 한다. 이는 많은 점을 시사한다. 수소사회로 나아가는 데 있어 미국, 일본, 유럽, 한국 등의 정책 수립이 초기 단계에 머물러 있는 현 시점에서 중국에서도 수소 제조 기술 개발, 수소전기차 및 수소충전소 보급 확대 목표를 수립했다는 사실은 탈탄소 에너지 사회로의 추진이 전 세계적인 방향이라는 것을 의미한다.

수소사회 향한 체계적인 노력과 구체적인 실행
우리나라와 에너지 환경이 유사한 일본은 대기업, 중소기업, 지자체, 학교, 연구소 등 모든 기관에서 수소사회 실현을 위해 체계적인 계획 및 구체적인 실행을 추진하고 있다는 것이 느껴졌다. 특히 기업들은 경쟁하면서도 서로 협력하고, 사회적인 인식 변화를 위한 교육 및 홍보에도 총력을 기울이는 모습이었다.



전시회 마지막 날에는 도쿄 도심이자 도쿄타워 인근인 시바코엔 지역에 위치한 이와타니 수소충전소를 방문했다. 1시간 남짓 충전소를 견학하는 동안 5대 정도의 차가 수소를 충전하러 오는 것을 볼 수 있었다.

해당 충전소 바로 옆에는 도요타자동차의 수소전기차인 ‘미라이’를 홍보하는 쇼룸이 있어 홍보 영상을 언제든 볼 수 있었고, 이름과 나이 등 간단한 사항만 기입하면 미라이 시승도 할 수 있어 수소전기차와 충전소를 동시에 홍보할 수 있는 모델이라는 생각이 들었다.

충전소 앞에는 ‘수소로 세계를 움직이자!’라는 현수막이 걸려 있었는데, 일본에서 수소를 어떻게 인식하고 있는지 다시 한 번 느낄 수 있었다.

FC EXPO 2019 전시회와 이와타니 수소충전소 견학을 통해 일본을 비롯한 세계 각국의 수소사회를 준비하기 위한 노력을 구체적으로 엿볼 수 있었다. FC EXPO 2020은 올해 전시회보다 더 큰 규모로 개최된다고 하니 1년 뒤 어떤 변화를 느낄 수 있을지 벌써부터 기대된다.



우리나라도 지난 1월 발표한 수소경제 활성화 로드맵을 기점으로 구체적인 실행 계획과 그에 맞는 기술 로드맵을 신속히 수립해야 할 것이다. 이를 위해서는 수소 생산부터 저장·이송, 활용에 이르기까지 전 분야에 걸쳐 국산 기술 확보를 위한 기술 개발을 비롯해 세계 각국과의 긴밀한 협력 관계 유지, 선진기술 및 사업모델 벤치마킹 등 다방면에서의 준비가 필요하다. 또한 국내 에너지 패러다임 변화와 함께 다가올 세계 수소경제사회에서도 경쟁력을 확보할 수 있도록 서로 협력해 한걸음으로 움직이려는 노력을 해야 할 것이다.



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