[월간수소경제 박상우 기자] 수소발전이최대이슈로떠오르면서기업들은수소혼소·전소발전이가능한주기기를개발하고있다. 현재개발되고있는수소발전주기기는가스터빈이대표적이다. 가스터빈은보일러에서공급받은고온의증기를작동유체로사용하는증기터빈과달리연소기에서가열된고온, 고압의가스를팽창시켜서회전기계에너지를추출해그힘으로압축기와발전기축을돌리게하거나가용동력을사용하는기계장치다. 가스터빈은구조와조작이간단해운전에대한신뢰도가높고설치장소를비교적자유롭게선정할수있고건설기간이짧다. 반면가스온도를견딜수있는고가의내열재가필요하고열효율이내연력대용량기력발전보다낮으며사이클공기량이많아공기압축에많은에너지가필요하다는단점이있다. 무엇보다가스터빈을활용하는LNG복합발전의이산화탄소배출량이석탄화력발전의약55%, 질소산화물은23% 수준이며황산화물과미세먼지는배출하지않는다. 그래서가스터빈에공급하는연료에수소또는암모니아를혼합하거나100% 사용하면발전분야의탄소중립을달성하는데도움이될것으로업계는보고있다. 그러나수소는LNG의주성분인메탄보다화염온도가높고연소속도가매우빨라폭발적반응을일으킨다. 암모니아는화염온도가낮고연소속도가느려상대적으로잘타지않는데다질소성분을포함하고있어연소시다량의질소산화물을발생시킬수있다. 한국전력 전력연구원 무탄소발전연구실이 에너지경제…
[월간수소경제 이종수 기자] 정부가지난해11월발표한‘제1차수소경제이행기본계획’의핵심은진정한탄소중립을위해현재의그레이수소(부생수소, 추출수소)에서청정수소공급체계로조속히전환하는것이다. 여기서청정수소는재생에너지기반‘그린수소’, 탄소를포집・처리한천연가스기반‘블루수소’, 해외에서생산한청정수소(그린・블루수소)를말한다. 정부는청정수소생산을위해기술력제고및대규모실증, 경제성확보및수요창출관련제도 도입, 수소생산클러스터구축, 이산화탄소저장소확보, 국내자본과기술을활용한해외재생에너지개발, 해외청정수소도입인프라구축등을추진해전체수소수요량(2030년390만톤, 2050년2,790만 톤) 중청정수소비중을2030년75%, 2050년엔100%를달성한다는계획이다. 이미SK, 포스코, 한화, 롯데등의기업들이블루・그린수소생산과해외청정수소도입을위한투자계획을추진하고있다. 이들기업의청정수소생산・도입을원활하게하려면청정수소생산의경제성확보와청정수소수요창출이중요하다. 이를위해선정부의정책적인지원이필요할수밖에없다. 청정수소수요창출추진 우선대량의수소수요를창출할필요가있다. 지금과같이수소승용차, 수소버스등수소전기차와연료전지만으로는대량의수소수요를창출하는데한계가있다. 특히현재의발전용・건물용연료전지는천연가스를원료로사
수소융합얼라이언스(H2KOREA) 주도로 지난 5월 25일 세계수소산업연합회(GHIAA)가발족함에따라협력관계를맺기위한기업들의행보가더욱빨라질것으로전망된다. 기업들은GHIAA가출범되기전부터여러기업과협력관계를맺어왔다. 이는기술력또는자본력이우수한기업과협력관계를맺어자신의약점을보완하면서향후수소시장주도권을잡을때필요한경쟁력을갖추기위함으로풀이된다. 수소위원회(Hydrogen Council)와글로벌자문사맥킨지가지난해7월에발간한‘수소인사이트(Hydrogen Insights) 2021’에따르면전세계에서발표된수소관련대규모프로젝트가359건에달하는것으로나타났다. 같은해2월에집계된프로젝트수가131건이었던것을감안하면약5개월만에3배가까이증가한것이다. 수소위원회는이프로젝트들을바탕으로2030년까지전세계수소사업투자규모가5,000억달러에이를것으로내다봤다. 이때수소생산규모는1,100만톤으로예측됐다. 지난해2월에발표했을때보다60% 증가한것이다. 또맥킨지는2050년수소가글로벌에너지의18%를차지하고수소경제시장규모는연2조5,000억달러, 누적일자리는3,000만개이상창출될것으로전망했다. ‘힘모으자’ 수소기업협의체잇따라발족 이에기업들은수소시장의잠재력을폭발시키기위해협의체를만들고있다. 대표적인것이바로…
[월간수소경제 이종수 기자] 전세계주요국가에서다시원전바람이불고있다. 탄소중립을위해서다. 특히중국, 러시아, 일본등주변국은탄소중립을위한유력한수단으로원전비중확대를천명했다. 유럽연합(EU) 집행부의택소노미초안에는원자력이포함됐다. 국제원자력기구의전세계원전정책동향자료에따르면중국은2035년까지520조원을투입해원전150기를신규건설할계획이다. 일본은2019년탈원전정책폐기이후원전발전비중을23%까지유지하는한편최근자민당을주축으로노후원전을소형모듈원전(SMR)으로교체하는 작업을추진하고있다. 프랑스는2030년까지원자력발전연구개발에약1조4,000억원을투자할계획이다. 영국은재생에너지와원전동시건설을추진하고SMR을포함한대규모원전프로젝트예산지원을검토하고있다. 미국은원전사용기간20년연장후원전에대한보조금지급방안을검토하고있다.특히미국, 프랑스, 영국등은원자력을이용한수소생산도추진하고있다. 국내도마찬가지다. 윤석열정부는문재인정부가추진했던탈원전정책을폐기하고원전을다시활성화한다. 이미윤석열대통령당선인은공약을통해탈원전정책을폐기하고원자력과신재생에너지를조화시켜탄소중립을추진하겠다고밝혔다. 우선신한울3・4호기건설을즉시재개하고, 안전성평가를토대로2030년이전최초운영허가만료원전(30년기준수명도래)의계속운전등으…
윤석열 대통령 당선인은 현 정부의 탈원전 정책을 폐기하고 원전과 신재쟁에너지를 조화롭게 가져가는 동시에 수소산업을 글로벌 탑 3 수준으로 집중 육성하겠다고 약속했다. 수소업계는 수소산업을 육성하겠다는 윤 당선인의 약속이 지켜지길 기대하고 있다. <월간수소경제>는 수소 분야에서 활동하는 21인을 선정해 이들이 차기 정부에 간절히 바라는 내용을 담았다. 01 권혁수 연료전지산업발전협의회 부회장 연료전지 위상・역할 정립 필요 전 세계의 큰 화두로 등장한 탄소중립을 달성하기 위한 방안으로 수소경제가 주요 이슈로 떠올랐다. 전 세계 수소경제 시대 ‘탄소제로’ 에너지는 원자력 및 재생에너지의 확산과 이를 통해 생산되는 그린수소의 활용을 근본으로 하고 있다. 그러나 우리나라는 아직 원자력과 재생에너지의 공존, 특히 탄소중립 시대의 대규모 재생에너지 전력공급과 연계된 연료전지의 위상과 역할 정립이 미흡한 상황이다. 수소를 이용해 열과 전기를 생산하는 연료전지 발전은 온실가스 저감, 미세먼지 대응, 재생에너지 보완 전력 등 많은 장점을 갖고 있는 미래 에너지 기술이다. 이에 따라 각국은 미래 에너지 신성장 동력 산업에 연료전지를 포함해 집중 육성하고 있다. 우리
[월간수소경제 성재경 기자] 국내 SOFC 업계의 사정은 녹록치 않다. 블룸에너지로 대표되는 해외 선진사가 발전용 연료전지 시장을 독차지하고 있고, 건물용 연료전지 시장은 PEM(고분자전해질) 연료전지가 주도하고 있다. 주택용(가정용) 연료전지는 시장 자체가 없다고 봐도 무방하다. SOFC 개발에는 많은 시간과 노력, 자금이 요구된다. SOFC 핵심 소재와 세라믹 셀을 동시에 상용화한 케이세라셀 임경태 대표의 말을 들어보자. “2010년에 창업해서 SOFC 소재와 셀 개발에 매진해왔습니다. 국내 기업문화는 단기 성과를 중시하죠. 하지만 SOFC용 셀 제작공정은 이와 거리가 멀어요. 도자기를 굽는 도공의 장인정신이 필요하죠. SOFC용 셀은 단순해 보이지만 그 내부에는 여러 가지 기술과 노하우가 녹아 있어요. 세계 최고의 성능을 보유한 셀을 입수해서 똑같이 만든다고 해도 전혀 다른 물성을 보이죠. 시간과 노력의 경험치가 정말 중요합니다.” 도자기 굽는 과정을 눈으로 확인하면서 가마에 불을 지피는 도공은 없다. 임경태 대표는 “이 일이 꼭 그렇다”고 한다. 선조들이 만든 고려청자를 앞에 두고 재현하는 일처럼 막막할 때가 많다. 그 막막함을 견내야 한다. 국내 업
[월간수소경제 성재경 기자] 요즘은 전기차가 대세다. 실적이 이를 뒷받침한다. 지난해 12월 영국을 포함한 18개 유럽 국가에서 판매된 차량 중 전기차 비중이 사상 최초로 디젤차를 앞섰다. 친환경차 시장에서 인센티브를 등에 업은 전기차의 성장세가 가파르다. 지난해 GM을 제치고 미국 자동차 시장 1위에 오른 도요타도 전기차 전환에 속도를 내기 시작했다. 수소차의 존재감은 여기에 비할 바가 못 된다. 지난해 전기차 연간 판매량이 600만 대를 기록한 반면, 수소차는 1만4,700대로 2만 대를 넘기지 못했다. 수소차를 판매 중인 브랜드는 현대차, 도요타, 혼다 정도다. 지난해 혼다가 수익성 악화를 이유로 수소차 판매를 중단했으니 선택지는 더 좁아졌다. 현대차 넥쏘가 전 세계 시장 점유율 1위를 기록했지만, 시장 자체가 워낙 작아 통계에 큰 의미를 부여하기는 어렵다. 수소차 개발에는 오랜 시간과 큰돈이 든다. 현대차는 1998년부터 수소전기차 개발에 착수해 세계 1등이란 타이틀을 거머쥐었지만, 아직 ‘규모의 경제’를 논할 단계가 아니다. 생산라인 증설이나 수소충전 인프라 확장에 들인 투자금을 빼면 사실상 적자 사업이다. 현대차 조직 개편이 불러온 ‘파장’ 지난해
[월간수소경제 성재경 기자] 제1차 수소경제 이행 기본계획이 나왔다. ‘코리아, 수소경제 시즌 2’가 시작됐다. 지난해 2월 세계 최초의 수소법 시행 이후 정부가 확정한 첫 번째 법정 기본계획이다. 여기엔 2050년까지 연간 2,790만 톤의 수소를 모두 그린·블루수소로만 공급하겠다는 법정계획 일정이 담겨 있다. 수소경제 전환 작업은 그동안 큰 잡음 없이 순탄하게 이뤄져왔다. 국무총리를 위원장으로 하는 수소경제위원회를 출범시켰고, 산업통상자원부에 에너지 전담 차관과 함께 수소국을 신설하는 조직개편도 단행했다. 하지만 분위기가 마냥 밝지만은 않다. 지난해 2월에 발효된 수소법을 보완하기 위한 수소법 개정안이 국회 상임위원회 문턱을 넘지 못하고 있다. 정부의 의지와 달리 작년 5월에 발의된 6건의 수소 관련 법안은 여전히 국회에 계류 중이다. 기업들은 조바심을 내기 시작했다. 현대차, SK, 포스코, 롯데, 한화, 효성 등 16개 회원사가 속한 ‘코리아 H2 비즈니스 서밋’은 호소문을 내고 개정안 통과를 압박하고 나섰다. 이원욱, 송갑석, 정태호 의원 등이 발의한 수소법 개정안에는 △청정수소의 정의와 규정 신설, 등급별 인증제 도입 △청정수소 발전 의무화제도(C
[월간수소경제 이종수 기자] 2030년부터 본격적으로 해외에서 생산한 청정수소를 국내로 들여오기 위해선 대량의 수소를 안전하게 장거리 운송할 수 있는 기술이 필요하다. 향후 해외생산 청정수소 저장·운송 방안으로 액화수소(LH2), 액상유기수소운반체(LOHC), 액상암모니아 등 3가지 방식이 가장 유력하게 거론되고 있다. 해외에서 수입한 LOHC와 액상암모니아에서 대규모로 수소를 추출하는 기술과 수소 인수기지도 필요하다. 정부는 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 통해 2022년부터 해외 수소 도입을 위한 수소액화・액상기술, 수소운반 선박, 액화플랜트 등 관련 인프라・기술개발을 통해 수소 인수기지를 건설하겠다는 계획을 밝혔다. 특히 일본과 같이 해외에서 생산한 수소를 국내로 들여오는 전 과정에 대한 실증 연구를 해외기업과 공동으로 추진하는 프로젝트가 필요한 상황이다. 국내 수소 저장・운송 기술 현황 국내 수소 관련 연구기관에 따르면 액화수소는 극저온 상태(대기압 기준 영하 253℃)로 냉각해 액화된 수소로, 동일 압력에서 기체수소 대비 800배의 체적 에너지 밀도를 가지고 있어 대량의 수소운송이 가능하고, 대기압에서 저장이 가능해 고압의 기체수소보다 안전하다. 액상…
* 이 기사는 IEA의 ‘글로벌 수소 리뷰 2021’ 보고서에서 실린 수전해, CCUS 분야의 기술 현황, 경제성 분석 자료를 기반으로 하고 있음을 밝혀둔다. [월간수소경제 성재경 기자] 수소생산에는 비용이 든다. 현재 화석연료로부터 수소를 생산하는 방식이 가장 저렴하다. 천연가스를 개질한 수소의 평균비용은 0.5~1.7달러/kg이며, 재생에너지를 이용할 경우 평균 3~8달러/kg로 훨씬 비싸다. 그러나 재생 가능한 전기와 전해조 가격이 모두 하락함에 따라 생산방식 간의 가격 차이는 빠르게 줄어들 것으로 예상된다. 또 CO2 배출에 따른 탄소세 등이 (그레이) 수소생산 비용을 증가시켜 격차는 더 줄어들 수 있다. 천연가스 개질로 수소생산 시 탄소포집(CCUS) 설비가 없으면 수소 1kg당 0.9달러의 비용이 상승하고, CCUS가 없는 석탄가스화 방식으로 수소를 생산할 경우에는 2달러를 추가로 부담하게 된다. 수전해를 통한 그린수소 생산에서는 전기 비용이 무엇보다 중요하다. 미국의 ‘수소 어스샷 이니셔티브’의 2030년 목표인 1달러/kg의 수소생산 비용은 설비투자비나 고정운영비 없이 20달러/MWh의 전기가격으로 환산된다. 따라서 이 목표 수소생산 비용에 도