[백운봉 객원기자] 온실가스로 인한 지구온난화 문제가 대두되기 시작한 것은 20세기 후반이다. 특별한 온실가스 감축정책이 시행되지 않을 경우 1900년~2100년에 지구의 평균 기온은 1.4℃∼5.8℃, 해수면은 88cm~90cm 각각 상승하고 이러한 기후변화는 기상이변, 강수량 변화 등을 초래해 식량공급, 수자원공급, 인간건강 등 생태계와 사회경제적 분야에 돌이킬 수 없는 악영향을 미칠 것이라는 것이 전문가들의 예측이었다. 유엔기후변화협약은 1992년 6월 브라질의 리우 환경 회의에서 지구온난화에 따른 이상기후현상을 예방하기 위한 목적으로 채택됐다. 그 이행사항들을 여러 차례에 걸쳐 협의한 결과 1997년 각 국가의 온실가스 배출량 감축을 주요 내용으로 하는 교토의정서를 채택했다. 2000년 기준 우리나라의 경우 온실가스 중 가장 큰 비중을 차지하는 가스는 CO2로 산업부문과 수송부문이 전체 CO2배출량의 절반 이상을 차지하고 있다. 美·日·유럽, 수소 인프라 구축에 대규모 예산 지원 이와 맞물려 글로벌 자동차 생산업체들은 수송부문에서 CO2배출을 감축하기 위한 기술개발을 본격화했다. 도요타 자동차는 1992년, 현대자동차는 1998년부터 공식적으로 CO2
[월간수소경제 김동용 기자] 화석연료의 무분별한 사용으로 지구온난화, 미세먼지 등을 포함한 환경문제가 대두되면서 재생에너지는 물론 신(新)에너지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 신에너지는 환경오염 및 자원고갈의 문제점을 해결하기 위해 개발된 새로운 에너지원이다. 대표적인 신에너지는 연료전지, 수소에너지, 석탄을 액화 또는 가스화한 에너지다. 즉 석유, 석탄, 원자력, 천연가스가 아닌 새로운 방법으로 에너지를 생산하는 것을 뜻한다. 그 중 연료전지와 수소에너지는 가장 활발히 연구되는 분야로 꼽힌다. 연료전지란 전기화학적으로 연료를 산화시키는 반응과 산소를 환원하는 반응을 통해 연료의 화학에너지를 전기에너지로 변환시키는 일종의 발전장치다. 전기화학적 산화와 환원반응을 이용한다는 점은 일반적인 이차전지와 비슷하지만, 연료를 계속 공급할 경우 충전 없이 연속적으로 전기를 발생할 수 있는 점이 다르다. 현재 연료전지 분야에서는 전 세계적으로 상용화를 눈앞에 두고 마지막 난관인 가격, 내구성 문제를 해결하기 위한 돌파기술 개발 경쟁이 가속화되고 있다. 이에 본지는 2018년부터 새롭게 연재될 ‘수소·연료전지 연구현장을 가다’ 기획의 첫 번째 연구소로 한국과학기술연
[월간수소경제] 수소연료전지는 높은 에너지 전환 효율과 오염물을 배출하지 않는 특성으로 오랜 기간 로켓과 같은 특수한 분야에 사용돼 왔으나 높은 비용이 요구돼 대중에게는 가깝지 않은 기술이었다. 그러나 선진국을 중심으로 상업화 목적의 기술 개발을 통해 최근에는 일상에도 노출될 만큼 친근한 기술로 거듭나고 있다. 특히 2015년 글로벌 자동차 회사의 디젤게이트 사건은 친환경 자동차 시장의 대중화 필요성을 부각시키며 ‘수소전기차(FCEV)’의 상업화를 가속화하고 있다. 연료전지 생산 단가 저감 절실…핵심은 강화막 국산화 그럼에도 불구하고 여전히 수소전기차 시장이 활성화되지 못하고 있는 큰 이유 중 하나가 수소전기차의 제조가로 여전히 기존 내연기관 자동차대비 높기 때문이다. 현대의 첫 번째 수소전기차 양산모델인 투싼ix의 경우 판매가는 8.5천만 원이며 국가 및 지자체의 보조금을 지원받더라도 3~4천만 원 수준으로 수소전기차의 대중성을 확보하기 위해서는 차량의 성능 못지 않게 생산단가 저감에 주력해야할 것이다. 2015년 미국의 환경부는 연간 연료전지 시스템 생산량이 1,000대에서 50만대로 증가할 경우 스택의 총 제조원가에서 막이 차지하는 생산단가가 약 28%
[월간수소경제] 신재생에너지에 대한 세계 각국의 관심과 노력에 힘입어 수소에너지, 연료전지 관련 기술의 개발 및 보급이 확산되고 있는 추세다. 우리나라에서도 여러 기업 및 연구기관에서 혁신적 연구개발성과를 내고 있으며 전반적으로 상용화 단계에 근접했다고 볼 수 있다. 그럼에도 불구하고 국내에서 연료전지의 인지도는 기술적 수준에 비해 낮은 것이 현실이다. 전기료 대비 높은 연료가스 가격, 홍보 미비, 정부의 지원의지 부족 등 다양한 원인을 들 수 있으나, 연료전지의 사양과 소비자 요구수준의 차이도 하나의 중요한 원인이다. 특히 국내 가정의 전력사용량을 살펴보면 괴리가 크다. 한국전력에서 제공하는 2015년 전력사용량별 가구수 통계표(사진1 참조)를 보면 각 가정의 월평균 전력 소비량은 223kWh이다. 1kW 연료전지 시스템의 월간 발전량이 최대 720kWh인 점을 감안하면 현재 가정용 연료전지 사용 고객은 월 500kWh이상 소비가정이 대상으로 전체의 1.2%에 불과하다. 연료전지로 충분한 경제적 효용을 누릴 수 있는 가정수가 절대적으로 부족함을 알 수 있다. 국내 연료전지 관련 기업들도 이 문제를 인지하고 최근 600~700W급 모델을 개발하는 등 시스템…
[월간수소경제] 2015년 파리협정 이후 유럽, 일본, 중국 등을 비롯한 대부분의 국가들이 신재생에너지의 비율을 크게 확대해 나가도록 정책을 수립하고 시행 중이다. 비록 유럽 선진국의 절반 수준이지만 우리나라도 2030년까지 신재생에너지 비율을 20%까지 끌어 올린다는 ‘3020’ 정책을 최근 확정해 발표한 바 있다. 수소연료전지는 태양광, 풍력과 같은 재생에너지가 아닌 신에너지로 분류되어서인지 최종 발표된 3020 정책에서는 연료전지 확대 방안이 제외돼 아쉬움이 크다. 그러나 재생에너지 비율이 높아질수록 신에너지, 에너지 캐리어로서 수소의 중요성이 높아지는 건 자연스런 흐름이기에 관련 기술개발과 상용화는 꾸준히 추진돼야 할 것이다. 수소는 에너지 저장매체로서 지역의 재생에너지 설치용량을 더 크게 확대할 수 있다. 기존 화석연료와 달리 수송, 건물, 발전용 에너지 모두 자유롭게 공급할 수 있는 특징을 갖기 때문이다. 이러한 이유로 미국, 유럽, 일본 선진국들은 연료전지 상용화에 적극 나서고 있으며 특히 최근에는 중국도 많은 투자를 하고 있어 연료전지 시장은 향후 빠르게 성장할 것으로 전망된다. 국내 고분자연료전지 인증 기준 확보… 기술 고도화 등 기여 200
[월간수소경제 장성혁 기자] 수소전기차 보급이 확산되는 시기가 언제일까. 이 질문에 대한 의견은 참으로 다양할 수 있다. 전기차를 기반한 관련 업계에서는 여전히 수소전기차를 신뢰하지 않는 분위기가 팽배하다. 엄밀히 말하면 신뢰할 수 없기 때문이 아니라 신뢰할 분위기가 오지 않기를 바랄 수도 있다. 반면 수소업계에서는 2020년을 기점으로 보급이 빠르게 확산될 것이라고 주장한다. 이러한 주장은 기대와 바람만이 아니라 글로벌 주요 국가의 보급정책과 관련 인프라 구축 예정시기를 고려한 결과다. 이 가운데 특히 중국이 주목된다. 중국은 전 세계 가장 큰 자동차시장 가운데 하나이면서 친환경차량에 대한 정부 정책이 강력하게 시행되고 있다. 이미 전기차는 최대 시장을 갖췄고 이러한 시장을 바탕으로 관련 산업 성장을 꾀하는 정책을 펼치고 있다. 최근에는 전기차에 이어 수소전기차에 힘을 실어주는 모습이 역력하다. 거대 수요시장을 무기로 빠르게 기술개발을 축적 후 산업 활성화를 꾀하는 전기차 보급 정책의 달콤한 경험을 수소전기차로 이어가는 모양새다. 정책과 시장변화의 여러 모습에서 월간수소경제는 두 가지 현상에 주목하고 싶다. 향후 중국 수소전기차 시장 확산을 뒷받침 할 강력
[월간수소경제 이종수 기자] 세계인의 축제, 제23회 동계올림픽대회가 강원도 평창에서 2018년 2월9일부터 25일까지 17일간 개최된다. 1988년 서울 올림픽 이후 30년 만에 한국에서 열리는 세계적인 올림픽이어서 의미가 크다. 많은 기업들이 이번 대회의 성공적인 개최를 위해 공식적인 후원을 하고 있는 동시에 전 세계인의 이목이 집중되는 만큼 기술력을 뽐낼 기회이기도 하다. 평창 동계올림픽 대회 기간 중 현대자동차는 수소전기차를 투입할 예정이어서 특히 주목된다. ‘환경올림픽’과 ‘스마트올림픽’을 지향하는 이번 대회의 컨셉에 맞춰 올림픽을 찾는 전 세계인들에게 자율주행 기능을 탑재한 궁극의 친환경차 ‘수소전기차’의 우수성을 널리 알린다는 각오다. 이를 위해 수소전기차 보급의 핵심 인프라인 수소충전소가 평창과 강릉에서 오픈한다. 공사가 한창 진행 중인 지난달 21일 평창과 강릉의 수소충전소 현장을 찾았다. 현대차, 올림픽 찾는 전세계인에 수소전기차 우수성 전파 평창·강릉에 수소전기차 충전소 1기씩 건설, 2월 오픈 평창동계올림픽 맞춰 오픈 위해 공사 ‘한창’ 아침 일찍 수원 집에서 승용차에 시동을 걸고 약 2시간 정도 달리자 영동고속도로 곳곳에서 공사가 한창
[월간수소경제 편집부] 새 정부 출범 후 미세먼지 관리, 온실가스 감축, 기후변화 대응, 친환경 에너지로의 전환 등 환경 및 에너지 개선을 위한 신재생에너지 비중 확대 움직임이 이어지고 있다. 신재생에너지 중 특히 수소는 오염물질 배출이 없어 환경오염 걱정이 없고 연료 소모 시 연소를 하는 방식이 아니기 때문에 수소전기차는 기존 내연기관 차량에 비해 소음이 적다는 면에서도 주목받고 있다. 정부는 지난 2015년 말 친환경자동차 보급 로드맵과 올해 발표된 미세먼지 종합 대책을 통해 오는 2022년까지 310개소의 수소충전소를 구축하겠다고 밝혔다. 그러나 수소충전소는 많은 구축비용이 들어갈 뿐만 아니라 폭발 가능성 등 안전 측면에서 위험하다는 인식이 넓게 퍼져 있기 때문에 보급·확대에 많은 어려움을 겪고 있다. 일본, 인프라보급 넘어 수소산업 육성 ‘박차’ 일본과 미국 등 선진국들은 이미 수소전기차와 충전 인프라 보급을 위한 노력에 힘쓰고 있으며 나아가 수소에너지 산업 육성을 목표로 다양한 정책을 실시하고 있다. 일본은 후쿠시마 원전사고 이후 신재생에너지 보급 정책을 강하게 밀고 있다. 동시에 수소에너지를 주류 에너지로 사용할 수 있는 기반 마련을 위해 각종 규
[월간수소경제 편집부] 정부는 2030년까지 전체 전력의 20%를 신재생에너지로 생산하고 이를 이용한 분산전원(신재생에너지 자원을 이용한 소규모 발전설비)을 활성화해 전력보완과 이산화탄소 감축을 추진한다는 방침이다. 신재생에너지원은 태양광, 태양전지, 풍력, 연료전지, 바이오에너지 등이 중심이다. 이 가운데 태양전지와 풍력은 지형, 기후 및 계절적 요인에 의해 간헐적 전력공급 제한이 수반될 수 있는 발전원이지만 이와 달리 연료전지와 바이오에너지는 연중무휴로 가동되는 기저부하(Base Load)의 역할을 담당할 수 있는 만큼 신재생에너지원의 특징을 감안해 적절히 배합한다면 정책 목표 달성은 물론 분산전원의 안정화에 기여할 수 있다. 발전용연료전지 성과 불구 활성화 한계 직면 연료전지는 수소와 공기를 이용하는 고효율 발전방식이다. 연료인 수소는 물의 열분해나 전기분해를 통해 무한하게 얻을 수 있고 이 과정에서 이산화탄소나 공해물질이 원천적으로 배출되지 않기 때문에 미래형 친환경발전으로 간주된다. 또한 종합 플랜트 엔지니어링의 특성을 가진 연료전지는 전기뿐 아니라 물과 열이 부수적으로 발생하기 때문에 담수설비, 스팀발전, 가스발전, 이산화탄소 회수기술 등과의 융복
오는 2020년을 기점으로 수소전기차 및 수소충전소의 보급이 확대될 것으로 예상되는 가운데 당장 내년부터 일반인도 수소전기차를 구입할 수 있게 된다. 현대자동차가 세계 최초로 개발한 수소전기차 투싼ix보다 성능·사양이 더욱 향상된 ‘차세대 수소전기차’를 내년 2월 출시한다. 일반인이 수소전기차를 구입해 충전 시 충전요금을 지불하는 것은 상거래상 당연한 일이다. 수소전기차 운전자로부터 수소충전요금을 받으려면 정확한 수소가스 유량 측정이 필수다. 수소가스 유량 값에 대한 정확성과 신뢰성(공정성)이 담보되지 않으면 소비자들로부터 불만을 살 수 있고 결국 수소충전소에 대한 불신으로 이어져 충전소 보급 확대의 저해요인으로 작용할 수 있다. 수소충전소 충전기(디스펜서)에 부착되는 수소가스유량계는 일반 가스유량계보다 더 정밀하고 고도의 기술이 필요한 부품이다. 현재는 국산 수소충전소용 유량계가 전무해 전량 해외에서 수입하고 있는 실정이다. 수소충전소용 수소가스유량계 시장 현황과 앞으로의 과제를 살펴봤다. <편집자 주> [월간수소경제 이종수 기자] 정부가 지난 2015년 12월 발표한 ‘수소차 보급 및 시장 활성화 계획’에 따르면 수소충전소 부품의 국산화율은 2
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UPDATE: 2019년 02월 15일 17시 45분
