[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
[월간수소경제 편집부] 지난 2015년을 기점으로 국내외 수소시장이 급격하게 성장하고 있다. 유럽의 경우 이산화탄소 감축을 목표로 신재생에너지 보급에 박차를 가하고 있으며 신재생에너지의 고질적인 문제인 전력수급불균형 문제를 해결하기 위해 수소에너지를 적극적으로 활용하고 있다. 일본의 경우에도 2011년 후쿠시마 원전사고 후 원자력에너지 의존도를 낮추는 한편, 에너지 안보차원에서 자국 내 수소산업 구축에 힘쓰고 있다. 미국이나 중국 또한 마찬가지로 환경보호와 기후변화 대응이라는 글로벌 슬로건 아래 수소에너지 투자를 확대해 나가고 있다. 이러한 전 세계적 흐름 속에서 우리나라가 수소사회의 핵심국가로 주목받고 있다. 수소사회를 예측한 현대자동차에서는 지속적인 기술개발을 통해 경쟁사인 일본의 도요타 및 혼다에 앞서 2013년 세계최초로 수소전기차 양산화에 성공했으며, 이후 지속적인 기술개발을 통해 현재 수소차의 국산화율은 99%에 육박한다. 오는 2018년 초에는 성능은 좋아지고 가격은 저렴해진 차세대 모델 출시를 앞두고 있다. 하지만 국내 수소차 기술의 괄목할 만한 성장에도 불구하고 수소충전소 기술은 여전히 세계적 수준에 비해 미흡한 실정이다. 수소충전소, 민간투
[월간수소경제 이종수 기자] 걸음마 단계인 국내 수소에너지 산업이 수년 내로 확대될 것으로 기대되고 있는 가운데 관련 기술개발에 필요한 전문인력 양성이 시급한 과제로 떠오르고 있다. 수소산업의 기반구축을 위해선 수소충전소 확충, 제도정비, 수소차 민간보급 활성화 등도 필요하지만 핵심기술 개발을 위한 인력양성이 무엇보다 중요하다. 특히 중소기업들의 연구 역량 강화가 필요한 실정이다. 예를 들어 수소전기차 및 수소충전소에 사용되는 고압용기 설계는 전 과정에 대한 엄밀한 해석에 의해 이뤄지지 못하고 일부 경험에 의한 설계에만 의존하고 있다. 수소충전소 부품의 경우에도 국산화율이 2015년 현재 40%에 불과할 만큼 해외기술 의존도가 높다. 정부가 오는 2020년까지 수소충전소 부품 국산화율을 80%까지 끌어올린다는 계획이지만 인력양성 없이는 이 계획은 무용지물이 될 수 있다. 새로운 사업 아이템으로 수소산업을 선정해놓고도 전문인력이 없어 기술개발에 적극 나서지 못하는 기업들도 있다. 수소를 에너지원으로 활용하기 위한 수소 생산·저장·운송·이용 등 전과정을 통합적으로 이해하고 실무적용 연구역량을 갖춘 인력양성이 그 어느 때보다도 절실한 상황이다. 때마침 가천대학교…
[월간수소경제 편집부] 화석연료가 환경에 미치는 악영향과 원자력 발전의 사회적 위험비용 등으로 인해 그린에너지정책의 솔루션이 요구되고 있다. 신재생에너지는 이러한 요구에 최우선적인 대안으로 주목 받아왔지만 높은 생산 단가와 에너지수급 불확실성에 대한 문제가 제기된다. 그 가운데 수소에너지는 생산방법·단가 및 사회적 수용성 부족 등 산적한 문제들이 대두돼 연관 산업 인프라 정착에 걸림돌이 되고 있다. 산업통상자원부를 중심으로 그린에너지 솔루션을 찾기 위한 정책적인 노력은 신재생에너지를 중심으로 꾸준히 진행되고 있다. 새로운 에너지 솔루션은 4차 산업혁명과 주력산업의 고도화를 위해서도 필수적인 요소일 것이다. 근간 자율주행 자동차부터 스마트시티에 이르기까지 4차 산업혁명에 대비한 산업이 신성장 동력으로 떠오르고 있다. 그중 드론산업의 경우 인공지능, IOT, 나노기술 등 4차 산업의 핵심 영역중 하나로 제조업은 물론 운용 및 서비스 등에서 잠재력이 큰 산업분야다. 하지만 에너지 저장장치를 필수적으로 장착한 드론과 같은 제품의 경우 현재의 전기에너지만으로는 제약이 많은 것이 사실이다. 에너지 저장장치를 필수적으로 장착하는 산업, 즉 친환경자동차, 드론, 첨단로봇…
[월간수소경제 편집부] 최근 수소 관련 기술이 눈에 띌 기회가 많아지고 있어 수소사회 도래의 기운이 감지된다. 수소에 대한 수요는 수소에너지 체인의 상류와 하류, 즉 에너지 공급 측과 이용 측 양면에서 증가하고 있다. 공급 측 수요는 에너지시큐리티(보안) 확보면에서, 이용 측 수요는 연료전지차용 수소 및 가정용 연료전지 등에서 그리고 지구 온난화 대응과 관련해 공급·이용 측 쌍방 모두에서 수소에너지 필요성이 요구된다. 과거에도 연료전지·수소에 대한 붐이 없었던 것은 아니었지만 지금과는 양상이 사뭇 다르다. 현재는 실제 보급측면에서 주목되고 있다. 그러나 대중적인가에 대한 의문은 ‘수소의 공급 가격’ 등을 비춰 봤을 때 명확한 답변은 어렵다. 여전히 수소 제조, 수송·저장비용이 가솔린의 몇 배가 되기 때문이다. 그러나 재생에너지 공급 확대에 따라 에너지 저장수단으로서 수소 활용 가능성이 높아지고 있어 수소산업 모든 분야에서 경제적 합리성이 확보될 것으로 전망된다. 한 예로 재생에너지 선진국인 유럽에서는 지난 2010년대 초 재생에너지 도입 확대를 진행했고 현재는 전력 거래 시장에서 전력가격이 마이너스 가격이 되는 일이 종종 발생한다. 이러한 이유는 재생에너지의
[월간수소경제 편집부] 차세대 발전시스템으로 주목 받고 있는 고체산화물 연료전지(SOFC : Solid Oxide Fuel Cell)는 발전효율면에 있어서 풍력이나 태양광과 같은 기존 신재생에너지는 물론 타 연료전지 기술에 비해서도 경쟁 우위에 있다. 현재 풍력이 5~10%, 태양광이 15~20% 수준의 에너지 변환 효율을 보이는 반면 SOFC는 현재 상용화된 연료전지 기술 중 비교적 높은 효율을 보여주고 있는 용융탄산염형 연료전지(MCFC)에 비해서도 훨씬 높은 최대 60%의 발전효율을 지닌다. 특히, SOFC는 연료전지 시스템에서 배출되는 폐열을 이용해 열병합발전이 가능하기 때문에 추가적인 효율 증가가 가능해 최대 70% 가까운 높은 발전효율을 낼 수 있다. 아울러 수소는 물론 천연가스, LPG, 프로판, 부탄 등 다양한 종류의 탄화수소 연료뿐만 아니라 바이오 연료, 도심지 내 다양한 연료(매립·쓰레기가스 등) 까지도 사용할 수 있어 연료선택의 자유도 측면에서도 아주 우수하기에 미래 수소경제사회는 물론 현재의 화석연료 인프라 하에서도 가장 효율적인 에너지 변환기술로 인정받고 있다. 또한 최근 시장에서는 오염물 배출이 적고 소비 장소에 인접한 곳에 위치해…
‘[월간수소경제] 2015년 12월 UN기후변화협약 당사국총회에서는 전 세계 195개국이 참여한 가운데 파리협정이 체결되고 이후 채 1년도 안 된 지난해 11월 효력이 발생해 바야흐로 신기후체제가 시작됐다. 파리협정에서는 지구온난화를 방지하기 위해 각국이 자발적으로 온실가스 감축목표를 정하고 이를 매 5년마다 국제사회에 보고해 그 실행 정도를 점검받게 돼 있다. 우리나라는 2030년까지 온실가스 발생 예상치(BAU)인 8억5,000만톤의 37%인 약 3억1,000톤의 이산화탄소를 감축하는 것을 목표로 하고 있다. 이러한 목표를 달성하기 위해서 정부는 ‘제1차 기후변화대응 기본계획’ 및 ‘2030년 국가 온실가스 감축목표 달성을 위한 기본 로드맵’을 수립해 감축량 목표대비 전력 29%, 산업 26%, 건물 16%, 에너지신산업 13%, 수송 12% 등 각 부문별 감축을 목표하고 있다. 이러한 온실가스 감축목표를 달성하기 위해서는 신재생에너지와 에너지효율화의 증대가 중요한 역할을 할 것으로 예상된다. 신기후체제의 등장과 더불어 올해 5월 출범한 신정부는 잇따라 탈원전, 탈화력을 선언했다. 지난 정부의 정책기조와는 확연히 다른 방향을 취하고 있어 신재생에너지와 L
최근 수소에너지에 대한 국민적 관심이 높아지면서 국내 주식시장이 뜰썩이고 있다. 수소의 생산, 저장, 수송 등 관련 분야 테마주는 연일 상승곡선을 그리며 강세를 보이고 있고 증권사에서는 각종 정보들이 쏟아져 나오고 있다. 그럼에도 불구하고 수소저장 용기 업체의 소식은 일부를 제외하고는 잠잠하다. 현재 국내 용기시장 규모가 작은 것도 있지만 개발 초기 단계이거나 유형에 따라 전량 해외에서 수입하는 등 국내시장은 이제 막 걸음마를 뗀 단계이기 때문이다. 아직 갈 길이 멀다. 국내 수소용기 시장의 현황을 살펴 과제를 살펴본다. <편집자 주> [월간수소경제 조규정 기자]수소 저장을 위한 용기는 기체수소를 고압으로 압축해 저장하는 용기로 내부 가스는 충·방전 시 -40°C와 85°C를 오가는 환경에 노출되며 20년의 목표수명에 따라 최소 5,000회의 반복 내구성을 확보해야 하는 부품이다. 또한 수소누설, 압력변화에 따른 열화 등 안전성을 고려한 고압용기 개발이 필요하고 수소전기차에 사용되는 차량용 용기는 연비와 가격에 직접적인 영향을 미치므로 경량화와 저가화가 매우 중요하다. 고압 수소기체를 저장하기 위한 압력용기는 사용 재료와 복합재료 강화 방법에 따라
[월간수소경제] 정부, 지자체, 민간에서 수소전기차(FCEV) 보급활성화를 위해 많은 노력을 추진 중에 있다. 2014년 국내 처음 보급된 수소전기차는 3년이 지난 2017년 8월 현재 160대가 보급되었다. 아직 개인보급은 이뤄지지 않고 있으나 내년에는 첫 개인구매자가 나올 것으로 예상된다. 전기차(EV)의 사례로 본다면 2011년 첫 전기차 보급 이후 3년 만에 현재 보급된 수소전기차의 약 10배 수준인 1,500대가 보급된 바 있다. 이 시기에는 개인판매가 아닌 정부, 지자체, 법인 중심의 보급이 주로 이뤄진 것이다. 개인보급은 2014년부터 시작해 3년이 지난 2016년 12월 보급대수 총 1만대를 돌파했다. 그렇다면 수소전기차는 어떨까. 내년부터 개인에게 보급된다고 가정 시 3년 뒤인 2020년 말 전기차와 같은 1만대 보급대수를 기록할 것인지 궁금하지 않을 수 없다. 정부가 발표한 보급 로드맵(2020년 1만대)과 전기차의 사례를 감안한다면 수소전기차 역시 1만대 보급을 예측할 수는 있다. 그러나 실제 가능할까? 결코 쉽지 않은 문제다. 이유는 바로 ‘수소가격’ 때문이다. 수소는 정부가 관리하는 에너지가 아니다. 이로 인한 수소가격 산정이 매우 어
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UPDATE: 2018년 10월 19일 13시 15분
