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수소생산기지, 수소경제 활성화 ‘신호탄’ 쏜다

분산형 수소생산기지 ‘서울·삼척·창원’에 구축 예정
수소 수요지 인근 CNG충전소·버스 차고지 등에 수소 추출기 설치
생산기지당 하루 1,000~1,300kg 생산, 30~40대 버스 충전
현지 수소생산으로 운송비 및 최종 공급가 절감



[월간수소경제 최형주 기자] 대량의 수소생산·공급을 위한 수소생산기지 구축사업이 본격적으로 추진된다.  

수소생산기지란 도시가스 공급망을 활용해 수소를 추출하는 개질기를 활용해 수소를 대량 생산하는 시설로, 규모에 따라 거점형 생산기지와 분산형 생산기지로 나뉜다. 

거점형 수소생산기지는 300~1,000N㎥/h급, 분산형 수소생산기지는 300N㎥/h급(하루 500kg, 수소전기버스 20대 및 수소승용차 90~100대 분량)의 수소 개질기로 수소를 생산한다. 

거점형 수소생산기지는 한국가스공사 정압관리소에 설치될 예정이다. 정부는 올해 거점형 생산기지 1기를 우선 구축하고, 수소 수요를 감안해 연차적으로 확대한다는 계획이다. 

분산형 생산기지는 도심지 LPG·CNG 충전소 또는 CNG 버스 차고지 등에 구축해 현지에서 생산된 수소를 차량 충전 등에 곧바로 공급하고, 잔여량은 인근 수소충전소에 공급하는 방식이다. 



분산형 생산기지가 먼저 스타트를 끊는다. 산업통상자원부가 공모한 ‘분산형 수소생산기지 구축사업’에 서울·삼척·창원 3개 지역이 최종 선정됨에 따라 수소생산기지 구축에 본격 시동이 걸릴 예정이다.

산업부는 수소생산기지 구축을 통해 운송비를 효과적으로 절감할 수 있을 것으로 판단하고 있다. 운송비 절감은 곧 최종 공급가 절감으로 이어지기 때문에 분산형 수소생산기지가 초기 수소경제에 중요한 역할을 할 것으로 보인다.

수요·지역 특성 고려해 ‘서울·삼척·창원’ 선정
정부는 분산형 수소생산기지 1개소당 국비 48억여 원을 투입해 오는 2022년까지 총 18개소의 분산형 생산기지를 구축할 계획이다. 올해 먼저 선정된 3개소(서울·삼척·창원)는 2020년 준공해 실증에 들어간다. 

이번 분산형 수소생산기지 구축사업 공모에는 총 11개의 지자체가 뛰어들었다. 선정지역 중 서울은 수소 수요가 상대적으로 높은 점, 삼척은 인근에 부생수소 생산시설이 없어 운송비용이 높은 점, 창원은 올해 다수의 수소전기차 보급에 따른 수요 증가가 예상되는 점을 각각 인정받았다. 

산업부의 관계자는 “수소전기차 보급 및 충전소 구축 계획과 수소전기버스 보급상황 등을 종합적으로 고려해 3개 지역을 최종 선정했다”고 밝혔다. 

이번에 선정된 3곳은 당초 분산형 생산기지 생산 규모(300N㎥/h급, 하루 500kg) 개념보다 2배 이상 상향된 하루 1,000~1,300kg급으로 생산기지를 구축한다는 점이 특징이다. 



서울, 강서공영차고지에 생산기지 구축
서울 분산형 수소생산기지는 9호선 개화역 인근 ‘강서공영차고지’에 구축된다. 서울시의 수소전기차 보급 목표는 올해 307대, 2022년까지 3,000대이지만 서울은 높은 수소 수요에도 수소 튜브트레일러 운송의 한계 등으로 인해 수소공급이 원활하지 않은 상황이다. 

강서 공영차고지에 들어설 수소 생산기지는 CNG(압축천연가스) 개질을 통해 수소를 생산할 예정이다. 하루 많게는 1,300kg의 수소를 생산해 최대 40대의 버스를 완충할 수 있다. 또한 잔여량은 인근 수소충전소에 공급한다.

특히 이번 수소생산기지 선정은 지난 3월 발표된 ‘규제 샌드박스 1호’를 통한 도심 내 수소충전소 설치규제 완화의 영향이 컸다.

규제 샌드박스 1호로 현대자동차는 서울 도심에 수소충전소 설치 추진을 본격화했고, 산업부의 실증특례 심의를 통해 국회와 탄천, 양재의 3곳에 실증 특례가 부여돼 서울 도심에도 수소전기차 충전소가 들어설 수 있게 된 것이다.



특히 서울엔 강서공영차고지 외에도 규제 샌드박스 이후 기존 양재에 운영 중이던 수소충전소에 개질기가 설치된다. 양재는 기존 튜브트레일러 방식으로 일 최대 수소전기차 15대 분의 수소를 공급할 수 있었지만 천연가스 개질기가 설치되면 최대 50대까지 충전 용량을 늘릴 수 있다. 

아울러 지난 4월엔 제이엔케이히터가 상암수소충전소의 승압공사(기존 350bar→700bar)를 수주했고, 이와 함께 일 150kg의 수소를 생산할 수 있는 수소추출기도 설치한다.

이에 따라 강서공영차고지의 수소생산기지가 구축될 경우 서울은 사실상 양재·상암·강서 세 곳에서 수소를 생산하게 돼 수소 공급이 한층 수월해질 전망이다. 

강원도 수소산업 교두보 ‘삼척 수소생산기지’
삼척시는 ‘삼척 농협 LPG충전소’ 인근 부지에 분산형 수소생산기지를 구축하게 된다. 부생수소 생산시설이 전무한 만큼 수소 운송비용이 높은 지역임을 고려해 수소생산기지 구축 지역으로 선정됐다. 

강원도는 지난 5월 평창에서 개최한 ‘국제수소포럼’을 통해 삼척 LNG인수기지에서 개질수소를 생산하고 삼척을 수소 거점도시로 조성하는 것을 골자로 하는 ‘수소산업 비전’을 선포했다. 



특히 ‘2018년 평창동계올림픽’ 기간 중 평창과 강릉에서 수소전기차가 운영됐고, 당시 수소 매입가격은 kg당 1만8,000원 수준이었다. 수소의 가격이 이렇게 비쌌던 이유는 평창과 강릉 인근에 수소를 공급할 시설이 전무해 울산·여수·대산 등의 석유화학단지의 수소를 가져와 공급했기 때문이다.

현재 많은 수소충전소가 8,000원대로 수소를 공급하고 있음을 감안할 때 수소공급비용에서 운송비용의 비중이 얼마나 큰지를 알 수 있는 대목이다.

따라서 삼척시는 이러한 강원도의 지리적 한계와 상황을 개선하기 위해 이번 수소생산기지 운영사업에 뛰어들었다. 앞으로 삼척에 구축되는 분산형 수소생산기지는 천연가스를 개질해 수소를 생산할 예정이다. 



특히 삼척은 이번 수소생산기지 선정을 강원도 수소산업을 위한 교두보로 판단하고 있다. 삼척시는 서울과 마찬가지로 수소전기버스 충전을 우선해 생산기지를 건설할 예정이며, 앞으로 삼척–동해–강릉 간 시외버스를 100% 수소전기버스로 운영할 계획이다.

삼척의 수소생산기지는 서울과 마찬가지로 하루 약 1,000kg 내외의 수소를 생산해 버스 30~40대에 공급 후 잔여량은 인근 수소충전소에 보급하게 된다. 

아울러 개발 예정인 강원도의 ‘수소전기 어선’을 비롯해 수소전기차에 수소를 공급, 구축 후 5년 이내 충전소를 자립화할 수 있을 것으로 내다보고 있다.

창원, 성주 수소충전소 인근에 생산기지 구축
창원시는 앞으로 수소 수요가 크게 증가할 것으로 예상돼 이번 구축사업에 선정됐다. 창원시는 작년까지 이미 수소전기차 204대를 보급했고 충전소는 2기를 구축했다. 

이어 올해는 수소전기차 550대와 수소전기버스 5대를 추가로 보급할 계획인 만큼 수소 수요도 더욱 증가할 것이라는 예상이다.

여기에 창원시는 지난해 정부의 수소경제 활성화 정책 중 하나인 ‘수소전기차 보급 확대와 수소전기버스 대중교통망 이용 시범 사업지’로 지정돼 이행 중이다. 



창원시는 다른 지역들과 다르게 이미 준공된 ‘성주 수소충전소’ 부지 인근의 도시가스 배관을 활용해 수소생산기지를 구축할 예정이다. 

이 수소생산기지를 거점으로 지역 내 팔룡·덕동·죽곡 수소충전소 등 시 전역에 수소를 공급하고, 하루 약 1,000kg의 수소(승용차 200대, 버스 40대 분)를 생산해 수소의 가격을 현 8,000원 수준에서 5,000원 수준까지 낮출 계획이다.

아울러 창원시는 이번 사업과 함께 개질기를 국산화하겠다는 계획도 가지고 있다. 앞서 언급한 제이엔케이히터는 현재 산업부 과제를 통해 ‘일일 수소 생산량 500kg급 개질기 국산화 과제’를 수행 중이며 창원의 분산형 수소생산기지 인근 부지에서 이를 실증할 예정이다.



운송비 절감으로 수소공급 가격 인하 기대
분산형 수소생산기지는 대규모 수소생산 플랜트가 아니라 도심지 LPG·CNG 충전소 또는 CNG 버스 차고지 등에 수소 개질기를 설치해 추출수소를 생산하고, 권역별로 충전소에 공급하는 마더 스테이션(Mother station)으로 운영된다. 

이러한 천연가스 개질형 수소충전소는 초기 투자비가 일반형 충전소(약 30억 원)보다 약 두 배 가량 높다. 

한국가스기술공사의 관계자는 “분산형 수소생산기지는 초기 투자비용이 높지만 운송비 절감을 통해 수소공급 단가를 낮출 수 있어 인프라 구축 측면에서 장기적으로는 경쟁력이 있다”고 설명했다. 



이처럼 분산형 수소생산기지의 가장 큰 목적은 운송비용 절감이다. 현지 수소생산을 통해 운송비 부담을 줄여 소비자에게 전달되는 수소의 최종 공급가 또한 자연스레 낮출 수 있는 것이다. 

한편 한국가스공사는 지난 4월 29일 ‘수소사업 추진 로드맵’을 통해 전국 4,854km에 이르는 천연가스 배관망과 공급관리소 403개소를 활용해 2030년까지 수소생산기지 25개를 마련하고 설비 대형화 및 운영 효율화를 통해 제조원가를 낮출 계획이라고 밝혔다. 

산업부 관계자는 “수소 수요 인근지에서 거점형·분산형 수소생산기지를 통해 직접 수소 생산과 공급이 가능해지면 운송비가 절감되고, 최종소비자는 더욱 저렴하게 수소를 공급받을 수 있다”며 “수소가 수요에 맞게 차질없이 공급될 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다. 





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