[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
[월간수소경제 김동용 기자] 포스코에너지는 국내에서 유일하게 MCFC(Molten Carbonate Fuel Cell : 용융탄산염 연료전지)를 공급하는 연료전지 회사다. 지난 2007년부터 연료전지사업을 진행한 이후 2008년 BOP 제조공장, 2011년 스택(stack) 제조공장, 2015년 셀 제조공장을 차례로 준공하고 단일 사업장 전 세계 최대인 연산 100MW 규모의 셀·스택·BOP를 모두 생산·공급하는 체제를 갖추고 사업을 진행하고 있다. 현재 포스코에너지는 국내 24개 현장을 대상으로 총 171.8MW에 해당하는 MCFC 제품을 보급·가동 중이며 이 가운데 경기그린에너지는 세계 최대 규모(약 60MW)의 친환경 도시형 분산발전소로 경기도 화성시 소요전력의 70%에 해당하는 전력(464,000 MWh/년)과 소요열의 15%에 해당하는 열(222,000 Gcal)을 공급하고 있다. 또한 산업단지 내 MCFC를 사용한 분산발전 시스템을 구축할 경우 전력 공급 외에 고품질의 스팀(steam)을 공급할 수 있다. 대구 성서공단 내에는 MCFC를 사용해 11.2MW 규모의 전력 및 시간당 4~4.5톤의 스팀을 공급하고 있다. 연료전지란 수소, 산소의 반응을
[월간수소경제 이종수 기자] 국회신재생에너지포럼, 산업통상자원부, 국토교통부, 환경부, 수소융합얼라이언스추진단이 공동 주최한 ‘2018 국제 수소에너지산업 포럼’이 지난달 6일 국회의원회관에서 열렸다. 지난해 1월 세계경제포럼 개최 기간 중 발족한 수소위원회의 수소사회 전환 비전과 글로벌 수소에너지 동향을 살펴볼 수 있는 뜻깊은 자리였다. 특히 이번 포럼은 수소위원회 회원사 경영층이 대거 참석해 큰 주목을 받았다. 수소위원회는 수소에너지를 활용한 파리기후변화협약 목표 달성을 위해 글로벌 완성차 기업과 부품업체, 에너지 기업 등 총 28개 업체가 뜻을 모아 출범했다. 매킨지는 이번 포럼에서 국가 차원의 수소사회 비전과 로드맵을 마련할 것을 한국에 조언하기도 했다. 수소위원회의 움직임과 주요 국가들의 수소에너지 동향은 우리에게 주는 시사점이 크다. <월간수소경제>가 이번 포럼에서 발표된 주요 내용을 정리했다. 세션01 - 수소사회 전환 비전 <선진사례 분석 및 한국 수소사회 전환 모델 연구 제안> Bernd Heid(매킨지, Senior Partner) “국가 차원 수소로드맵부터 마련해야” 전 세계 몇몇 주요 국가들이 수소산업 발전에 있어…
[월간수소경제 김동용 기자] 평창동계올림픽을 하루 앞둔 지난달 8일 캐나다, 미국, 독일, 일본, 중국, 한국 6개국 수소전문가가 한 자리에 모였다. 이날 서울 그랜드 인터컨티넨탈 호텔에서 ‘지구환경 보존을 위한 에너지 전환과 수소에너지’를 주제로 열린 수소에너지 국제세미나에 참석한 6개국 전문가들은 각국에서 활용되거나 연구 중인 수소에너지의 역할과 연료전지의 전망 등을 공유했다. 주요 내용으로는 △(캐나다) 팀 칼슨 IPHE 위원장 ‘경제에서의 수소 역할 증대’ △(미국) 김유승 로스알라모스 국립연구소 수석연구원 ‘수소와 연료전지의 전망’ △(독일) 토르스텐 허버트 수소연료전지사업단 수송인프라장 ‘독일의 수소 보급과 연료전지 기술’ △(중국) 왕주 기차공정학회 및 국제 수소연료전지협회 총장 ‘중국의 수소연료전지차 개발 개요’ △(일본) 다이슈 하라 신에너지기술부 수소연료전지기술국장 ‘일본의 수소에너지 추진 활동’ △(한국) 신재행 수소융합얼라이언스추진단장 ‘한국의 수소경제로의 이행방안’ 이 소개됐으며, 수소융합얼라이언스추진단 회원사와 학계·전문가, 일반인 등 300여명 이상 참석하는 등 관심을 끌었다. 6개국 전문가들은 이날 자국의 수소산업·연구현황을 소개
[월간수소경제 이종수 기자] 지난 2016년 7월 말 착공한 울산지역의 부생수소를 활용한 연료전지 실증기반 조성사업인 ‘친환경 전지융합 실증화단지’가 올해부터 실증운영에 들어갈 예정이다. 전지융합 실증화단지는 국내 최초의 부생수소 직접 공급 방식의 실증연구시설로 비용 및 안전문제로 실증이 어려웠던 대용량 수소연료전지 장기실증과 사업화를 지원한다는 점에서 관련업계의 관심이 집중되고 있다. 실증화단지는 5MW급 발전용 연료전지시스템 실증 플랫폼을 구축하고 1MW 규모의 수소연료전지 실증 및 상용화 연구를 진행하게 된다. 지난달 15일 울산 테크노일반산업단지 내 전지융합 실증화단지(이하 실증화단지)를 찾았다. 실증화단지 구축을 주관하는 울산테크노파크의 우항수 미래에너지연구전문센터장의 안내로 울산테크노파크의 업무용 차량인 현대자동차의 수소전기차를 타고 약 15분 거리에 있는 실증화단지에 도착했다. 울산시 남구 242 일원에 있는 울산테크노산업단지는 사업면적 128만7,204㎡ 규모로 올해까지 조성이 완료된다. 실증화단지는 테크노산업단지 내(28B-5) 부지면적 6,610㎡를 차지하고 있다. 이 부지에 연면적 3,800㎡ 규모의 연구동과 플랫폼동이 모습을 드러냈다.…
[월간수소경제] 우리나라에서 ‘수소경제(Hydrogen Economy)’가 본격적으로 언급된 시점은 2005년으로 거슬러 올라간다. 당시 국가에너지자문회의에서 노무현 대통령이 ‘수소경제’를 언급한 것이 뜨거운 감자로 급부상했다. 정부가 부족한 현실성을 이유로 주저하던 ‘수소경제’라는 카드를 꺼낸 배경에는 1997년 12월 교토에서 채택된 ‘교토의정서’의 힘이 컸다. 그로부터 약 10여년의 시간이 지난 지금 수소연료전지는 현실이 되어 곳곳에서 사용되고 있다. 오는 2020년 ‘교토의정서’를 대체하는 ‘파리기후협약’이 실제적으로 작동된다. 이번에는 과거 상황과 조금 다르다. 협약에 참여하는 195개 당사국 모두 온실가스 감축 계획을 세우고 이를 지켜야 한다. 우리나라 역시 2030년까지 온실가스 배출량의 37% 감축을 목표로 하고 있다. 이는 지금까지 유지해온 에너지 산업 구조의 변화가 있어야 달성 가능한 수치다. 가정용 연료전지 시장의 선두주자인 일본과 유럽 내 가장 많은 수소 인프라를 갖춘 독일, 그리고 캘리포니아 지역을 중심으로 친환경 도시 구축 실험이 한창인 미국, 친환경 규제 강화와 함께 수소 관련 시장 1위 등극을 노리는 중국, 세계 최초로 수소전기차
[월간수소경제 이종수 기자] 미국, 일본, 유럽, 중국 등을 중심으로 수소전기차 시장경쟁이 치열해질 전망이다. 이미 현대자동차가 지난 2013년 세계 최초로 수소전기차(투싼ix)의 양산체제를 갖췄지만 일본 도요타. 혼다 등이 잇따라 수소전기차를 출시하면서 현재 일본이 수소전기차 시장을 이끄는 모양새다. 현대차는 기존 수소전기차(투싼iX)보다 획기적으로 성능을 개선하고 자율주행 기술을 적용한 차세대 수소전기차 ‘넥쏘’를 올해 3월 출시해 시장을 주도하기 위한 반전의 기회를 노린다. 국내 수소전기차는 세계적인 수준의 기술을 보유하고 있다. 수소차 부품 국산화율도 95%에 달한다. 현대차가 연간 3,000대 수준의 대량생산체제로 수소차의 가격을 낮출 것으로 기대되고 있지만 향후 전 세계 수소전기차의 가격경쟁이 심화될 전망인 만큼 수소전기차 대중화를 위해서는 부품 국산화 못지 않게 품질을 더욱 끌어올리는 등 차량가격 저감을 위한 기술개발이 필요할 것이다. 수소전기차는 내연기관과 비슷한 총 2만 여개 부품을 사용한다. 이에 따라 기존 내연기관에서 친환경차량으로 시장환경이 바뀐다 해도 기존 부품산업을 보호하고 새로운 성장이 가능하다. 글로벌 제조사가 국내에 있는 만큼…
[월간수소경제 김동용 기자] 국내 수소산업 기술력 향상 및 소재·부품 국산화 등을 통한 경제성 확보를 뒷받침 할 ‘수소 부품 성능평가센터’가 구축된다. 1회 설치가 통상 15년 이상 장기간 운영으로 이어지는 수소에너지 설비의 특성을 감안할 때 신뢰성·안정성 확보는 제품화의 필수 전제 조건이다. 하지만 그간 국내 중소기업은 기술 및 개발을 위한 성능 평가 설비 미비로 신뢰성 및 안정성 확보에 어려움이 있었으며, 이는 제품단가 저감, 안전기준 제정 및 국제표준 대응의 걸림돌이 돼 왔다. 특히 지난 2015년 일본 ‘닛케이 BP클린테크’ 연구소가 수소에너지 관련 기반설비 세계시장 규모를 오는 2050년 1,737조원까지 성장할 것으로 전망한 가운데 미래 수소에너지 글로벌 경쟁 심화까지 고려한다면 ‘수소 부품 성능평가센터’ 구축은 더 이상 미룰 수 없는 과제다. 수소부품 성능평가센터 구축 배경 수소융합얼라이언스추진단(이하 추진단)은 지난해 1월 ‘수소산업 전주기 실증테스트 지원 사업 추진계획(안)’을 준비해 산업통상자원부에 제출한 후, 같은 해 8월 기획재정부의 적격성심사를 거쳐 본격적인 사업준비에 착수했다. 기재부의 적격성심사는 다양한 항목으로 구성돼 통과하기 쉽
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UPDATE: 2019년 02월 15일 17시 45분
