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수소 튜브트레일러 시장 변화 ② 기업들, 시장 진출 열기 뜨겁다

수소충전소·생산기지 구축으로 튜브트레일러 수요 증가
엔케이·한화·일진·롯데 등 용량 높인 압력용기 개발 활발
체코 기업 비트코비체도 국내 운송용 압력용기 시장 진출



[월간수소경제 이종수 기자] 국내 수소 튜브트레일러(카트리지) 시장의 움직임이 활발해지고 있다. 수소충전소와 수소생산기지 구축이 본격화되면서 수소운송에 필요한 튜브트레일러 수요가 증가하고 있을 뿐만 아니라 수소 튜브트레일러의 압력·용적 기준 제한 완화[200bar → 350bar/150L(복합재료용기) →현재 450bar/450L(복합재료용기) → 2024년까지 700bar/1,400L] 및 경량화(40톤 → 20톤) 관련 기술개발과 실증사업이 진행되고 있기 때문이다.


수소 튜브트레일러의 압력·용적 기준 제한이 완화되면 대용량의 수소운송이 가능해진다. 또 경량화되면 서울 시내 같은 도심지에 수소 튜브트레일러 진입이 용이해진다. 


이러한 제도적 변화는 신시장을 창출한다. 기존 수소 튜브트레일러는 200bar 기준으로 운영돼 왔지만 압력과 용량이 450bar, 450L 이하로 확대됨으로써 이에 맞는 새로운 수소 튜브트레일러를 개발하고 상용화해야 하기 때문이다. 이에 따라 업체 간 신시장 선점을 위한 경쟁이 치열해질 것으로 전망된다. 


그간 국내에서는 고압용기 전문기업 엔케이가 유일하게 수소 튜브트레일러를 제작해 공급해왔다. 앞으로는 한화솔루션, 롯데케미칼, 일진복합소재, 비트코비체실린더즈코리아 등의 기업들도 시장에 뛰어들 예정이다.

   

한편 기존 수소생산 기업들은 새로운 수소 튜브트레일러에 맞는 수소 컴프레셔 도입 등의 신규 투자 부담이 생길 수밖에 없다.

 

수소 튜브트레일러 구매 수요 증가

덕양, SPG산업, 창신화학, SDG 등 수소제조 기업들은 석유화학단지에서 공급받은 수소 원료가스를 정제해 고순도 수소로 만든 후 튜브트레일러에 200bar 압력으로 압축·저장, 반도체·LED·광섬유 등의 산업용과 수소충전소용으로 수소가스를 공급하고 있다. 




이들 기업은 수소 이외에도 질소·알곤·산소 등 다양한 산업용 가스를 공급하고 있는데, 이를 위해 튜브트레일러를 보유해 운영하고 있다. 현재 국내에서 운영되는 수소 튜브트레일러는 총 500여 대 정도로 이 중 덕양이 230여 대로 가장 많고, 수소충전소용으로 10대 이상을 운영 중이다. 덕양은 현재 수소제조 기업 중 가장 많은 전국 14곳의 수소충전소에 수소가스를 공급하고 있다.


덕양은 수소충전소 구축이 늘어나고 수소생산기지 구축사업도 본격화함에 따라 수소 튜브트레일러 추가 구매를 검토하고 있다. 다른 수소제조 기업들도 추이를 봐가며 추가 구매에 나설 것으로 예상된다.     


지난해 3월 출범한 수소충전소 특수목적법인 하이넷은 수소 구매단가를 낮추기 위해 수소충전소 1개소당 1대의 수소 튜브트레일러를 구매해 운영할 방침이다. 이미 엔케이와 19대의 수소 튜브트레일러 공급계약을 맺었으며, 추가 구매를 협의 중이다. 하이넷은 오는 2022년까지 총 100기의 수소충전소 구축을 목표하고 있다.   


강원도 등 수소생산기지를 구축하는 지자체들도 수소 튜브트레일러를 구매해 운영할 것으로 보인다. 평택에 하루 5톤 규모의 수소생산기지를 구축하는 한국가스기술공사도 수소 튜브트레일러를 구매할 계획이다.    


오는 2030년까지 수소생산기지 25개 구축 목표를 세운 한국가스공사는 2022년까지 140대, 2025년까지 100대, 2030년까지 260대를 구매해 총 500대의 수소 튜브트레일러를 운영할 계획이다.   




용량을 높인 수소 튜브트레일러는 복합재료용기(Type 4)를 사용하기 때문에 기존 200bar 수소 튜브트레일러보다 가격이 배 이상 증가할 전망이다. 이에 따라 수소제조 기업, 하이넷 등 수소 튜브트레일러 운영자들은 구매 부담이 클 수밖에 없다. 수소제조 기업의 경우 수소제조공장에서 운영하는 수소 컴프레서가 기존 200bar 기준에 맞춰져 있어 수소 튜브트레일러 용량 증가에 따른 컴프레서 도입을 위해선 추가적인 투자가 필요해 더욱 부담을 느낄 것으로 보인다.


수요가 증가하고 있는 수소 튜브트레일러의 원활한 공급을 위해선 수소 튜브트레일러 및 수소 컴프레서 투자에 대한 지원이 필요하다는 목소리가 나온다.    


또한 수소 튜브트레일러 구매자 사이에서 저렴한 중국산 수소 튜브트레일러 구매 검토도 이뤄지고 있는 것으로 전해졌다. 수소 튜브트레일러 제작사들은 사후관리 및 재검사, 품질 안정성 문제에 의문을 제기하며 국산 수소 튜브트레일러가 선호되어야 한다고 지적한다.  


한편 구매자들이 중국산 견적을 제시하며 국산 가격을 낮추려는 전략을 구사하는 것 같다는 해석도 나와 벌써 저가 출혈 경쟁이 일어날까 우려되고 있다. 수소 튜브트레일러 시장도 제값 받는 풍토가 조성되어야 건강한 산업생태계를 형성할 수 있을 것이다.  

 


용량 높인 수소 튜브트레일러 개발 ‘한창’

현재 국내에서 수소 튜브트레일러를 제조하는 기업은 고압가스용기 전문업체 엔케이가 유일하다. 


Type 1 수소저장용기를 장착한 튜브트레일러(200bar)를 공급해온 엔케이는 추가로 250bar 튜브트레일러도 출시했다. 최근 지자체, 가스공사, 하이넷 등을 대상으로 견적을 내며 공급 협의를 활발히 진행하고 있다.   


특히 미래 시장에 대비해 정부의 실증특례를 통해 ‘수소저장용 고압·대용량 복합재료 용기’의 실증에 나서 관심이 모아지고 있다.  


국내 최초로 1,700L 수소저장용 복합용기(Type 4)를 탑재한 수소 튜브트레일러(350bar)를 이용해 수소 충전·운송·하역을 통해 고압·대용량 복합용기에 대한 안전성을 검증하는 것이 주요 내용이다. 노르웨이 UMOE사의 복합용기를 활용한다. 


현행 고압가스안전관리법의 안전기준(KGS AC419)에는 수소저장용 복합재료용기의 내용적이 450L 이하로 규정돼 있어 실증특례를 신청해 실증 허가를 받은 것이다. 


이번 실증을 통해 운송 용량이 기존 제품 대비 약 80% 증가해 대규모 수소운송이 가능해짐에 따라 1kg당 운송비가 약 50% 절감될 것으로 기대된다.   


엔케이는 이번 실증 이후 420bar 수소저장용 복합용기(Type 4)를 국산화할 계획이다. 


태광후지킨 용기사업부를 인수한 한화솔루션은 수소 튜브트레일러용 복합재료 압력용기 실증사업을 진행 중이다. 


한화솔루션은 ‘사용압력 450bar 이상, 내용적 300L 이상의 수소 튜브트레일러용 복합재료 압력용기(Type 4) 개발’ 과제를 한국가스안전공사, 한국생산기술연구원 등과 함께 수행하며 국산화 개발에 성공하고, 450bar, 300L 복합용기에 대한 인증까지 완료해 상용화가 가능해졌다.     


또한 한화솔루션은 울산 수소규제자유특구 사업의 일환으로 수소제조 기업 SDG 등과 함께 오는 2022년까지 450bar, 550L 수준의 복합용기를 탑재한 수소 튜브트레일러를 실도로 환경에서 운행 실증을 한다. 엔케이의 사례처럼 현행 수소저장용 복합재료용기 규정(내용적 450L 이하)으로 인해 규제자유특구에서 실증을 하게 된 것이다.     


이번 실증에서는 튜브트레일러용 압력용기에 수소를 충전할 수 있는 고압 충전설비도 기존 200bar에서 700bar 수준으로 대폭 끌어올린다는 목표다.


일진그룹의 수소전기차용 연료탱크 전문 계열사인 일진복합소재는 올해 4분기 출시를 목표로 대용량 수소이송 용기인 ‘튜브스키드(450bar, 425L)’를 개발 중이다.  


이번 튜브스키드(Type 4) 개발은 대량의 수소운송은 물론 국내 도로 여건에 상관없이 운송하는 데 목적이 있다. 현재 운행되는 수소운송용 튜브트레일러는 차량의 총 중량만 약 40톤으로, 도심 통과 화물차 총 중량 제한 무게인 30톤을 초과한다. 차량 길이도 16m로 교통이 혼잡한 도심에선 회전에 문제가 있다. 


튜브스키드 개발이 완료되면 차량 길이는 10m, 차량 총 중량은 28톤으로 낮아지고, 1회 운송량은 최대 500kg으로 늘어나게 된다. 


일진복합소재는 현재의 수소저장용 복합재료용기 규정(450bar, 450L 이하)에 맞는 튜브스키드를 개발하기 때문에 한화솔루션 다음으로 상용화를 빠르게 진행할 수 있을 것으로 보인다.  


한국탄소융합기술원은 롯데케미칼, 한국가스안전공사와 함께 ‘토우 프리프레그가 적용된 압력용기(700bar, 1,400L)를 활용한 1회 운송량 1톤 이상 총중량 20톤 이하 수소 튜브트레일러 개발’ 과제를 진행하고 있다. 


1톤 수준의 튜브트레일러 1대는 중소규모 도시의 버스차고지에도 대응이 가능한 수준으로, 운송비를 63%까지 절감할 수 있을 것으로 기대된다. 


롯데케미칼은 이번 과제에서 토우 프리프레그(tow prepreg)가 적용된 압력용기 제작을 맡았다. 토우 프리프레그는 탄소섬유에 에폭시를 투입한 후 와인딩을 하는 일종의 ‘드라이 와인딩’으로 기존 ‘웻 와인딩’을 대체하는 새로운 방식이다.  


롯데케미칼은 그동안 토우 프리프레그가 적용된 수소전기차용(승용차) 수소저장탱크(53L) 연구개발을 진행해 왔으며, 현재 국내외 인증을 준비 중이다. 승용차용뿐만 아니라 대형 수소저장탱크 제작 능력도 갖추기 위해 이번 과제에 참여하게 됐다.  


롯데케미칼은 수소 튜브트레일러 실증사업을 통해 수소운송 분야에도 진출할 수 있는 계기를 마련할 것으로 보인다.     


가스계 소화설비 제조기업 동양기산과 체코의 비트코비체 머시너리 그룹(Vitkovice Machinery Group)의 자회사인 비트코비체 실린더즈(Vitkovice Cylinders)의 합작회사 비트코비체실린더즈코리아는 올 하반기에 20ft짜리 수소가스 운송용 집합형 실린더 컨테이너(MEGC)와 수소충전소용 저장용기(Type 1/500bar, 1,050bar)를 본격 출시할 예정이다.  



MEGC에 장착되는 수소저장용기(Type 1, 250bar, 운송량 310kg)는 빌렛(Billet) 타입의 번들 용기에 수소를 분산해서 저장·운송하는 방식으로, 강철 컨테이너 안에 직립시켜 운송함으로써 안전성이 높다. 기존 대형 튜브트레일러 절반 길이의 컴팩트 스타일로 주행 안정성도 뛰어나다. 내부가 노출되지 않는 밀폐형 컨테이너로 운송함으로써 수소저장용기에 대한 대중의 두려움도 해소할 수 있다.

 



비트코비체는 저장용기를 제외한 모든 부분(운반체 피팅·튜빙)의 국산화를 이미 완료하고, 연간 120세트의 MEGC 생산 능력을 확보했다. 최근에는 배관의 기밀성을 유지하기 위해 피팅·튜빙의 기술적 완성도는 물론 제작과 유지보수의 편의성도 높였다.   


이처럼 기존 업체인 엔케이를 비롯해 한화솔루션·롯데케미칼 등 대기업과 해외 기업까지 수소 튜브트레일러 시장에 진출하면서 어떤 기업이 새로운 바람을 일으킬지 주목된다.





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