[월간수소경제 이종수 기자] 지난 2014년 국가에너지기본계획에 수소사회 실현을 명시적으로 규정한 일본은 2016년 4대 혁신전략 중 하나로 ‘2030년 수소사회 추진전략’을 수립하고 민관이 협력해 이를 강력하게 추진하고 있다. 이미 일본 주택용연료전지 시장은 지난해까지 약 20만 대(누적)를 보급해 세계 최대 규모를 자랑한다. 특히 2020년 도쿄올림픽에서 수소에너지의 가능성을 전 세계에 알린다는 각오다. 이를 위해 수소전기차 보급을 위한 수소충전 인프라 구축에 적극 나서고 있다. 지난해 100여 개소의 수소충전소를 구축한 일본은 2020년까지 160개소(누적)로 확대한다는 계획이다. 때마침 지난달 도요타, 이와타니, 도쿄가스 등 11개 기업이 참여하는 일본 수소스테이션 네트워크 합자회사인 ‘제이하임(JHyM)’이 출범해 2022년까지 80개의 수소충전소를 건설할 예정이다. 현재 2,000여 대가 보급된 수소차(승용차)는 2020년까지 4만 대로 확대한다는 목표다. 또 2020년까지 수소전기버스 100대, 수소전기트럭 500대를 각각 보급할 계획이다. 도쿄도는 2020년 도쿄올림픽 선수촌에 수소파이프라인, 수소스테이션, 수소연료전지 등을 설치해 수소에너지를
[월간수소경제 이종수 기자] 일본의 수소사회의 출발점은 주택용연료전지다. 수소 이용의 비약적인 확대는 일반 가정에서부터 시작돼야 한다는 판단에서다. 지난 2009년부터 ‘에너팜’이라는 이름으로 보급이 시작된 주택용연료전지 시장은 지난해까지 약 20만 대(누적)가 보급돼 세계 최대 규모를 자랑하고 있다. 하지만 일본은 아직도 연료전지 시장이 작은 것으로 판단하고 있다. 지금의 보급 성적표가 성에 차지 않는 것이다. 개별 기업의 시장 점유율은 중요하지 않다. 다양한 소비자와 설치 환경에 맞는 연료전지 개발과 민관의 협력으로 더 많은 주택이 연료전지를 사용할 수 있도록 하는 데 중점을 두고 있다. 일본 정부는 2030년까지 주택용연료전지 530만 대(누적)를 보급한다는 목표다. 이를 위해 에너팜 판매가격을 더욱 낮출 수 있도록 할 계획이다. 이처럼 일본이 연료전지에 집중하는 것은 연료전지가 일반 발전소 대비 에너지효율이 월등하고 온실가스의 주범인 이산화탄소를 크게 저감할 수 있기 때문이다. 주택용연료전지 시장에서의 또 하나의 큰 변화는 그동안 파나소닉과 시장을 양분해 왔던 도시바가 주택용연료전지 보급사업을 중단하고 공장 등 사업소용 연료전지 보급에 주력하게 된 것
[월간수소경제 김동용 기자] 2018년부터 새롭게 연재 중인 ‘수소·연료전지 연구현장을 가다’ 기획의 네 번째 연구소는 한국표준과학연구원(kriss, 이하 표준연) 산업응용측정본부 소재에너지융합측정센터다. 궁극의 미래 친환경 에너지원으로 수소가 급부상하고 있지만, 간과할 수 없는 문제점이 있다. 바로 폭발 시 파괴력이다. 수소가스는 천연가스의 4배, 가솔린의 12배에 달하는 확산성을 갖고 있다. 위험성에 대비하는 연구가 수소사회 진입을 위한 중요한 요소 중 하나로 꼽히는 이유다. 최근 신차 출시로 화두가 된 수소전기차도 700기압 이상의 고압수소를 저장하므로, 연료탱크의 손상정도를 측정하고 상시 감시를 통한 안전사고 예방이 필요하다. 수소충전소의 안전장치 구축 및 사고발생 시 파급영향 예측도 중요한 부분이다. 이처럼 수소 안전성에 대한 연구 개발 필요성이 중요해짐에 따라 소재에너지융합측정센터는 수소 측정 인프라와 안전기술을 제공해 수소융복합스테이션의 신뢰성과 안전을 담보할 수 있는 신뢰성표준기술 개발에 주력하고 있다. 소재에너지융합측정센터는 지난 2009년 국내 최초로 수소안전연구동을 건립했다. 시험동은 폭발 피해가 없도록 5중 안전장치를 둔 완벽한 방폭(防
[월간수소경제] 전 세계적으로 수소충전소가 약 329기(2017년 12월 기준)가 설치돼 2016년 대비 약 60여기가 새롭게 설치·운영 중인 것으로 조사됐다. 이중 유럽은 140기, 아시아 118기, 북미 등에 71기 정도가 분포돼 있다. 지역별로 유럽은 독일(57기), 프랑스(16기), 영국(15기), 덴마크(11기), 노르웨이(9기)를 중심으로 인프라가 확산되고 있다. 아시아는 일본이 96기로 가장 선두에 있으며, 한국은 15기가 운영 중이다. 중국은 지난해 4기에서 7기로 증가했으며 UAE에 신규로 구축됐다. 미국은 65기가 구축됐으며 코스타리카, 아르헨티나가 새롭게 수소충전소를 구축했다. 수소충전 방식별로 살펴보면 유럽에서는 압축수소를 이용한 방식이 많은 부분을 차지하며 수전해방식과 액화방식 순으로 구축됐다. 일본은 액화방식, 압축수소방식 및 개질방식 등으로 구축됐다. 반면 미국 캘리포니아주는 대부분 액화방식을 채택해 운영하고 있는 것으로 파악됐다. 해외뿐만 아니라 국내에서도 충전용량이 500~1,200kg/일 구간에서는 액화방식이 경제적인 것으로 확인했으나 기술수준, 지역적 특성 및 기반산업 유무 등을 면밀히 검토해 추진할 필요가 있다. 주요 국가
[월간수소경제] 에너지 변환 기술인 연료전지는 전 세계적으로 오랜 기간 연구돼 왔다. 효율이 높고 활용성이 뛰어나다. 그럼에도 일부 영역에서의 시장 창출 노력을 제외하면 상용화가 더디다. 이러한 이유가 무엇일까? 본인은 10여 년간 연료전지를 연구해 왔다. 이 기간을 통해 직접 느낀 바로는 수소인프라 구축과 이용기술인 연료전지 상용화에 대한 장애가 존재한다는 점이다. 어려운 기술, 부족한 투자, 위험한 인식 등 다양한 요인이 있겠지만 가장 큰 현실적 장애물은 빈곤한 협력을 꼽을 수 있다. 산업 특정 분야만의 노력으로는 한계가 있다. 다양한 이해관계자 즉 산업간, 분야간 긴밀한 협력이 반드시 필요하며 이러한 협력 없이는 수소인프라 확산이 어렵다. 아니 불가능하다. 수소의 생산, 이송, 저장, 제품 적용, 안전 확보, 기술기준 마련 등 사회전반에 걸친 다학제적(多學際的) 협력이 필요하고 요구되지만 안타깝게도 현실은 그렇지 못한 것으로 보인다. 연료전지를 개발하는 사람은 태양전지를 모르고 태양전지를 개발하는 사람은 연료전지를 모르는 것이 현 실정이다. 수소인프라 구축을 위해 오랫동안 연구하고 투자했던 노력이 허사가 되지 않기 위해서는 좀 더 적극적인 노력과 자세를
[월간수소경제 김동용 기자] 2018년은 수소사회의 원년이 될 수 있는 중요한 한 해로 꼽힌다. 수소산업촉진법(가칭)의 입법 가능성, 현대자동차의 차세대 수소전기차 ‘넥쏘’ 출시, 정부의 수소충전소 민간보조금 지원정책 등 ‘기대’와 ‘바람’을 몰고 올 요소가 많은 해이기 때문이다. 특히 지난달 9일 화려한 개회식으로 시작한 ‘평창동계올림픽’도 빠질 수 없는 기대요소다. 이번 평창올림픽은 환경올림픽이라고 불릴 정도로 친환경에너지에 적지 않은 관심을 기울였기 때문이다. 이번 올림픽에서 국내외 방문객들은 수소전기셔틀버스를 타고 강릉 올림픽파크와 강릉역을 왕복할 수 있었다. 또한 현대차의 차세대 수소전기차 ‘넥쏘’와 자율주행이 탑재된 ‘넥쏘’ 시승이 가능했다. 이 같은 수소전기차량의 원활한 주행을 위해 평창과 강릉에 구축된 수소충전소는 물론, 국내 최초로 고속도로 휴게소에 문을 연 여주휴게소 수소충전소 역시 수소업계의 기대심을 부풀리기에 충분했다. 또한 올림픽 개최지 평창과 강릉을 품고 있는 강원도는 지난 몇 년간 석탄, 시멘트 사업의 침체와 관광사업의 둔화 등으로 어려움을 겪으면서 신(新)성장 동력의 필요성을 절감했다. 이에 신(新)기후 체제에 따른 에너지산업 환
[월간수소경제 이종수·김동용 기자] 지난달 25일 지구촌 축제인 ‘2018 평창동계올림픽’이 폐막했다. ‘하나된 열정’이라는 모토로 개최된 이번 올림픽은 온 국민의 뜨거운 성원과 함께 선수단, 조직위원회, 자원봉사자 등의 노력이 모아져 성공적으로 치러졌다. 특히 차세대 수소전기차 및 3세대 수소전기버스가 투입돼 올림픽 성공개최를 지원하는 동시에 수소전기차에 대한 인지도를 높이는 계기가 됐다는 평가다. 수소전기차에 수소가스를 공급하는 수소충전소도 안정적으로 운영돼 올림픽 성공개최에 일조했다. 이는 현장에서 노고를 아끼지 않은 숨은 주역들이 있었기에 가능했다. 수소에너지 분야에서 이번 올림픽의 성공개최를 지원한 현장의 얼굴을 소개한다. 이엠솔루션 ‘평창·강릉 수소충전소’ 현대차는 올림픽 기간 중 70여대의 수소차를 투입했다. 수소차가 운행되기 위해선 충전인프라인 수소충전소가 필수다. 이를 위해 평창과 강릉 2곳에 수소충전소가 구축됐다. 이엠솔루션이 한국에너지기술평가원 과제로 린데코리아와 협력해 구축한 충전소다. 지난달 13일 오전 8시30분경 횡계면사무소 주차장에서 임한진 이엠솔루션 과장을 만났다. 임 과장과 함께 차로 10분 정도 이동하자 올림픽 행사 차량 차
[월간수소경제] 전 세계적으로 석탄, 석유 등의 화석연료가 고갈됨에 따라 새로운 에너지원에 대한 연구가 꾸준히 진행되고 있고 이 가운데 수소는 연소 시 온실가스인 CO₂ 및 오염물질을 배출하는 기존의 화석연료와 달리 오직 물만을 배출하므로 무공해 친환경 에너지원 중 하나로 각광받고 있다. 일반적으로 수소는 비료를 생산하는 원료인 암모니아(NH₃)를 제조하는데 대부분 사용된다. 이 외 용도로는 화학, 정유, 전자, 금속, 유리, 식품산업 등 다양한 분야에서 사용돼 왔다. 수소는 자연에서 순수한 수소로 존재하지 않으며 다른 원소와 화합물을 이뤄 구성돼 있다. 결국 수소는 화합물을 분리해 추출하는 과정이 필요한 것이다. 수소를 생산하는 방법으로는 천연가스 수증기 개질반응(natural gas steam reforming), 석유기반 개질반응(oil-based reforming), 석탄가스화(coal gasification), 수전해(water electrolysis) 등이 있다. 이러한 수소 생산 방식의 96%는 화석연료를 기반으로 한 방법이며 다량의 CO₂를 배출하기 때문에 CO₂ 배출량을 줄이기 위한 연구 및 재생에너지 기반 수전해 생산 기술 등이 연구되고 있
[월간수소경제] 최근 정부는 2030년까지 현재 7%에 수준에 머물러 있는 신재생에너지 발전량 비중을 20%로 확대하는 신에너지정책을 발표했다. 설비용량은 원자력이 23.1GW에서 12.7GW, 석탄은 32.0GW에서 16.7GW로 줄어드는 반면 가스는 31.5GW에서 55.3GW, 신재생에너지는 2.5GW에서 9.2GW로 각각 늘리는 계획으로 향후 수소연료전지 시장이 확대될 것으로 기대되고 있다. 연료전지는 석유시대의 대안 에너지로 시간이 지날수록 석유생산량의 감소가 예상됨에 따라 효율이 높은 수소와 연료전지가 부상할 것으로 판단된다. 현재 천연가스·석탄 등의 화석연료로부터 수소를 얻고 있으나 궁극적으로 풍력·태양광 등의 재생에너지를 사용한 물의 전기분해를 통해 수소를 얻게 되면 연료전지는 이산화탄소·질소산화물·황산화물 배출이 전혀 없는 무공해 에너지시스템으로 자리매김하게 될 것으로 예상된다. 현재 가장 대표적인 연료전지시스템의 활용분야는 대형발전소·아파트단지·대형건물의 분산형 전원으로 이용하고 있는 발전용이다. 1980년대에 기술이 개발된 2세대 연료전지인 용융탄산염형(MCFC : Molten Carbonate Fuel Cell)이 시장을 주도하고 있으며
[월간수소경제] 화석연료의 한계성, 온실가스 감축 등 환경문제를 해결하기 위하여 선진국을 중심으로 친환경에너지에 대한 필요성이 확대되고 있고 특히 신정부의 탈화석연료 및 친환경 정책 강화에 따라 수소에너지가 주목받고 있다. 일본은 후쿠시마 원전사고 이후 신재생에너지 보급 정책에 앞장서 왔으며 동시에 수소에너지에 관심을 기울이고 있어 각종 규제를 개선해 수소충전소를 확대하는 단계에 있다. 또한 세계 최초로 수소 발전을 통한 전기 공급을 곧 실현하고 관련 정책을 확대해 2040년 이후에는 이산화탄소 없는 사회를 실현하겠다는 3단계 실행 로드맵을 발표했다. 우리 정부도 2015년 말 친환경차 보급 기본계획 및 2017년 미세먼지 종합대책을 통해 현 정부 내(2022년까지)에 310개소의 수소충전소를 구축하겠다고 발표하였다. 그러나 수소충전소는 구축 시 많은 비용과 안전에 대한 우려로 보급 확대에 많은 어려움을 겪고 있는 현실이다. 수소산업 활성화 위해 ‘안전관리’ 체계 마련 필수 수소충전소 구축 시 부지 선정에 대한 문제점을 해결하고 구축 비용을 절감하기 위해 산업부에서는 2016년 7월 기존 충전 인프라(LPG, CNG, 주유소)에 수소충전소를 추가로 구축할 수
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UPDATE: 2018년 12월 10일 16시 09분
