[월간수소경제 박상우 기자]수소차에는약2만4,000개의부품이들어간다. 이는약3만개가들어가는내연기관차보다적고약1만9,000개가들어가는순수전기차보다많다. 수많은부품중수소저장용기는연료인수소를저장하고연료전지에수소를공급하는핵심부품으로, 연료전지스택다음으로가격비중이높다. 특히700bar에이르는고압으로압축한수소를저장하고공급하는만큼안전성과신뢰성이어느부품보다중요하다. 수소저장용기는크게기체수소를고압(350~700bar)으로압축해저장하는고압저장용기(Compressed Hydrogen Storage, CHS)와수소를–253℃로냉각해액체상태로저장하는액체수소저장용기(Liquid Hydrogen Storage, LHS)로나뉜다. LHS는동일한부피에서CHS보다상대적으로많은양의수소를저장할수있지만일부액화된수소가기체화되고이를막기위해액화온도를일정하게유지하는기술이필요한데, 기술의난이도가높아기술적·경제적측면에서CHS가많이사용되고있다. CHS는고압으로압축된수소가스를저장하는용기인라이너(liner) 재질, 구성, 강도등에따라4가지형태로구분된다. 타입(Type)1은오직강철로만제작된용기이며, 타입2는강철로제작된용기몸통부분일부에유리섬유를적용해타입1보다중량을다소경량화했다. 타입3는용기재질을타입1, 2와달리경…
[월간수소경제 이종수 기자]대규모발전소와송전선로건설관련사회적갈등(동해안-수도권간HVDC, 당진화력-신송산345kV 송전선건설등)과비용이증가하고있다. 태양광·풍력등변동성재생에너지증가로전력계통의불안정성이증가하고안정적인전력수급에도어려움이발생하고있다. 이러한문제를해결하기위해등장한것이분산에너지와 섹터커플링이다. 분산에너지는소규모발전소중심의분산형발전으로지역내에서에너지를생산・소비하는것을말한다. 전기사업법에는전력수요지역인근에설치해송전선로의건설을최소화할수있는40MW 이하의모든발전설비또는500MW 이하의집단에너지, 구역전기, 자가용발전설비로정의되어있다. 분산에너지가활성화되면대규모송전·발전소가필요하지않고, 발전원의분산화에따라중앙계통에문제가발생하는경우독립적인에너지의생산·소비가가능해전력공급의안정성을제고할수있다. 또‘전력-비전력부문간결합’을뜻하는‘섹터커플링(Sector-Coupling)’은분산에너지의한요소로, 재생에너지잉여전력을해소할수있는기술이다. 이는 발전부문의잉여전력을열(P2H), 가스(P2G), 운송(V2G) 부문의에너지와결합해필요할경우상호전환・활용하는기술이다. P2H(Power to Heat)는재생에너지잉여전력을전기보일러·히트펌프등을활용해열에너지로전환, 난방사용자에게공급하거…
[월간수소경제 이종수 기자]천연가스, LPG 등과같은화석연료에서생산되는추출수소는생산과정에서이산화탄소가발생해‘그레이수소’라고불린다. 현재국내구축중인수소생산기지는천연가스개질방식으로, 수소1톤을생산하는데10톤정도의CO2가배출되는것으로알려져있다. 배출된이산화탄소는별도처리과정이없으면대기중으로방출된다. 국가탄소중립목표를실현하기위해선수소생산과정에서나오는이산화탄소처리가시급한문제로대두됐다. 블루수소가부상한배경이다. 블루수소는CCS(탄소포집·저장) 기술을활용해수소생산과정에서발생하는이산화탄소를제거한수소로, CO2-free(무탄소) 수소인재생에너지기반그린수소양산이가능할때까지확산될전망이다. 블루수소정책방향 정부는지난2021년11월‘청정수소공급체계전환’을핵심으로하는‘제1차수소경제이행기본계획’을발표했다. 2050년연간2,790만톤의수소를100% 청정수소(그린·블루수소)로공급하고, 국내생산은물론우리기술·자본으로생산한해외청정수소도입으로청정수소자급률을60% 이상확대할계획이다. 이를위해재생에너지와연계한수전해실증을통해대규모의그린수소생산기반을구축해2030년25만톤(3,500원/kg)에서2050년300만톤(2,500원/kg)으로그린수소생산을확대한다. 블루수소는2030년75만톤, 2050년까지…
[월간수소경제 박상우 기자] 2023년도예산안이오랜진통끝에국회본회의를통과했다. 국회를통과한2023년도예산안은당초정부안인639조419억원보다3,142억원줄어든638조7,276억원이다. 증액은약3조9,000억원, 감액이약4조2,000억원이었다. 총지출규모가국회심사과정에서순감으로전환한것은2020년도예산안이후3년만이다. 이중수소분야관련예산을살펴보면먼저환경부는수소차보급사업예산을전년대비39.4% 늘어난6,334억원, 수소충전소설치보조사업예산으로1,896억원을편성했다. 이외에도△수력활용그린수소생산사업△바이오가스활용청정수소생산시설설치사업등도추진한다. 산업부는말레이시아와UAE에서국내기업들이추진중인해외청정수소·암모니아생산및도입기반구축사업에40억원을투입하고수소산업진흥기반구축사업예산을지난해51억원에서올해82억원으로확대편성했다. 아울러△수소유통기반구축사업△액화수소검사기반구축사업△연료전지플랫폼구축등지난해지원한사업을올해도지원할계획이다. 해수부는해양재생에너지연계그린수소생산기술개발관련예산을지난해보다2배가량확대한65억원을편성했다. 또탄소중립항만사업과수소·재생에너지를항만에도입하는사업예산을각각24억원과15억원으로확대했다. 이와함께각지자체에서추진중인수소분야관련사업예산도편성됐다. 광역지자체중심으…
[월간수소경제 박상우 기자] 국토교통부의자동차등록자료통계에따르면2022년11월기준수소차등록대수는2만9,032대다. 정부가2023년수소차목표보급대수를1만7,000대로설정한만큼곧5만대에육박할것으로전망된다. 1만7,000대중승용차는1만6,000대, 버스700대(시내버스400대+광역버스300대), 화물차100대, 청소차120대다. 또정부는2022년11월에열린‘제5차수소경제위원회’에서구매보조금지급규모확대등을통해수소상용차보급대수를2022년211대에서2025년5,000대, 2030년3만대로늘려나간다는계획을세웠다. 이같이늘어나는수소차의안전성을확보할수있는인프라가더욱중요해졌다. 수소는무색·무취여서누출을감지하기가어려운데다화염속도가빠르다. 무엇보다수소전기차는압축천연가스(CNG)차보다3.5배더높은압력인700bar로압축한기체수소로운행되는만큼 폭발에 따른위험성이 높다. 이에정부는수소차내압용기검사인프라를확충하고있다. 내압용기재검사맡은교통안전공단 지난2010년8월서울성동구행당2동행당역인근에서신호대기중이던시내버스가폭발하는사고가발생했다. 이사고로탑승자17명이부상을입었다. 사고원인은차량노후화에따른CNG 내압용기손상으로인한밸브오작동으로밝혀졌다. 이에정부는수소차와CNG차를대상으로하는내압…
[월간수소경제 성재경 기자] 수소국가산단, 수소클러스터, 수소국가혁신클러스터, 수소특화단지…. 모두‘수소’와관련된사업이다. 죽나열해놓고보니더헷갈린다. 마치천혜향과레드향, 황금향을한바구니에모아놓은것같다. 여기에규제자유특구, 수소도시까지넣으면더골치가아프다. 2021년2월에‘수소경제육성및수소안전관리에관한법률’, 즉수소법이시행되기이전부터정부의각부처는‘수소드라이브’를걸었다. 전국의지자체는이흐름에맞춰지역특성에맞는수소전략을내고수소사업에대응해왔다. 울산, 강원, 충남, 충북등4개지자체는일찌감치규제자유특구제도를활용해수소산업을육성해왔다. 울산은‘수소그린모빌리티규제자유특구’, 강원은‘액화수소산업규제자유특구’, 충남은‘수소에너지전환규제자유특구’로지정돼있다. 뒤늦게합류한충북은‘그린수소산업규제자유특구’로지정되어바이오가스와암모니아로수소를생산해서활용하는실증을진행하고있다. 경북울진‘원자력수소’ 앞세워국가산단추진 제주에서난귤이라고다같지않다. 품종에따라맛과향, 크기와당도가다르다. 먼저‘수소국가산업단지’부터시작해보자. 국토교통부가지정하는‘국가산단’에대한관심이뜨겁다. 그도그럴것이전국에서신청한후보지가19곳이나된다. 정부는이중에서6곳정도를선정할예정으로경쟁률은3대1에가깝다. 이들19개후보지중수소…
[월간수소경제 이종수 기자] 윤석열정부가출범한지6개월 만인지난11월은수소경제분야에서의미가큰달이었다. ‘수소의날’을처음개최해수소경제활성화분야유공자를포상하고, 수소에너지에대한국민적공감대를형성하는한편정부출범후첫번째로수소경제위원회가개최되어새정부의수소경제정책의구체적인방향이공개됐기때문이다. 사실새정부출범이후수소경제시장에서는새정부의수소경제정책추진력이이전정부보다떨어지는것아니냐는우려가제기되어왔다. 이번‘제1회수소의날’ 개최와‘제5차수소경제위원회’를통해발표된수소정책방향을들여다보면시장의우려가깔끔히해소될것으로보인다. 특히새정부의수소정책방향은이전정부의수소정책을큰수정없이이어받아정책의일관성을확보했다. 이전정부가수소경제활성화를위한다양한계획을수립하고수소법제정등법・제도기반의큰틀을마련했다면새정부는그러한계획들을바탕으로수소산업본격성장을위한실행에나선것으로풀이된다. 11월 2일 ‘수소의날’ 지정 수소는석유화학,정유,반도체,식품등산업현장에서수십년간사용해온가스로써이미안전관리노하우가축적된분야이다. 또수소는가장가벼운기체로누출시빠르게확산되어가스구름이생성되기어렵고, 공기중에쉽게희석되어연소반응으로인한3요소(누출→ 가스구름→ 발화원)가충족되지않아폭발가능성이낮다. 한국산업안전공단과미국화학공학회에따르면수소의종합적인…
[월간수소경제 성재경 기자] 기후변화, 탄소중립에 대응하기 위한 건설업계의 노력이 뜨겁다. 세계적으로 수전해 설비를 적용한 메가와트(MW)급 그린수소 생산시설에 대한 수요가 크게 늘었고, 건설사·엔지니어링사를 중심으로 탄소를 포집해서 활용·저장하는 CCUS 사업에 진출하는 등 경쟁이 치열하다. SK건설의 경우에는 아예 이름에서 ‘건설’을 지웠다. ESG(환경·사회·지배구조)를 선도하는 친환경 기업의 이미지를 제고하기 위해 사명을 ‘SK에코플랜트’로 변경했다. DL이앤씨도 수소생산공장 EPC(설계·조달·시공), 암모니아 플랜트사업, 소형모듈원전(SMR) 사업에 힘을 쏟고 있다. 특히 지난 8월에는 친환경·탈탄소 사업을 확대하기 위해 CCUS 전문회사인 카본코(CARBONCO)를 설립했다. 삼성물산의 최근 행보도 눈에 띈다. 사우디아라비아가 5,000억 달러(약 700조 원)을 들여 추진 중인 ‘네옴시티’에 참여하는 5개 사 컨소시엄에 이름을 올렸다. 사우디는 홍해 연안의 얀부시에 그린수소·암모니아 생산공장을 세울 계획이다. 풍력이나 태양광 같은 재생에너지 전력으로 생산한 수소를 연 120만 톤의 암모니아로 전환해 유통할 계획으로, 사업을 위한 협약 금액만…
[월간수소경제 성재경 기자] 수소는대기압의350배, 700배에이르는고압의환경에서충전이된다. 이때가장중요한것이기밀이다. 수소는분자량이2.016에불과할정도로작아미세한틈에도누설이일어난다. 수소충전소에들어가는압축기나고압용기만해도이문제를해결하는데기술력을집중하고있다. 평화오일씰공업이란회사가있다. 현대차그룹의1차벤더사로차량에들어가는오일씰을대량으로공급한다. 또현대차넥쏘의수소연료전지스택금속분리판에일체화된가스켓을양산하고있다. “2005년부터수소전기차개발에참여해가스켓을개발했어요. 개발초기에는얇은고무시트를접착제로붙여썼지만, 지금은EPDM 소재를사출기로일체화해서성형한가스켓을쓰고있죠.” 평화오일씰연구소에서연구개발을맡고있는강동국이사의말이다. EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)은에틸렌, 프로필렌, 다인의중합체로내열성과내노화성, 절연성이뛰어나고인장강도가매우높다. 특히저온에강해영하40℃ 환경에서구동되는수소충전소냉각기, 노즐과리셉터클등에적용된다. 넥쏘용타입4 수소탱크를만드는일진하이솔루스에도평화오일씰의EPDM 오링(O-Ring)이들어간다. “오일씰이나오링을공급하는벤더사다보니업체이야기를할때조심스러운부분이있죠. 개발과정에있는장비나부품은더욱그렇고요. 이회사제품에…
[월간수소경제 이종수 기자] 최근TV를보면해양쓰레기의심각성을알리고, 이런쓰레기를줄이는데함께노력하자는내용의캠페인광고가나오고있다. 전세계해양쓰레기의80%로추정되는플라스틱은해양생물의생명을위협하고있고, 특히미세플라스틱은인간에게도잠재적인위험요소가될수있다는우려를낳고있다. 미세플라스틱은의도적으로제조되었거나기존제품이조각나서미세화(1㎛~5㎜ 미만)된합성고분자화합물을말한다. 국제사회는지난2월28일부터3월2일까지진행된‘제5차유엔환경총회’ 2부회의에서해양환경에막대한영향을미치는플라스틱오염(플라스틱쓰레기의전주기관리)에관한법적구속력이있는국제협약을마련하기로합의하는등해양플라스틱문제를해결하기위해공동의노력을펼치고있다. 이렇게전세계적으로큰문제가되는해양쓰레기처리에‘수소연료전지선박’이힘을보태게된다. 정부가다부처협력사업으로‘2,500톤급해양쓰레기수거·처리선박개발・실증’ 사업에착수했다. 이선박에는LNG 폐냉열을활용한해양쓰레기동결파쇄, 플라스틱열분해(플라즈마) 가스화를통한수소생산, 연료전지, 이산화탄소포집등다양한기술이융합된다. 이번사업은국내해양쓰레기문제를해결할뿐만아니라‘한국형해양쓰레기수거·처리수소선박’을해외에수출까지할수있는계기가될것으로기대된다. 해양쓰레기문제심각하다 해양쓰레기는고의・부주의로인해…