[월간수소경제 이종수 기자] 현재국내는부생·추출수소중심으로수소공급이확대되고있지만진정한탄소중립을위한청정수소(블루·그린수소) 생산·도입인프라가전무한상황이다. 특히전기로물을분해해산소와수소를생산하는수전해시스템은재생에너지전력을사용할경우이산화탄소배출이없는그린수소생산의핵심기술이다. 국내 그린·블루수소기술은선도국대비4~7년의기술격차가존재해연구개발·실증 속도를 높일 필요가 있다. 해외주요기업은이미 MW급(2~10MW) 실증을 끝내고상용화단계까지왔지만국내는이제야 10MW급 실증을 시작한 상황이다. 재생에너지기반수전해그린수소는부생수소와추출수소보다생산가격이비싸경제성도부족한상황이다. 정부는이러한문제를해결하기위해지난해11월발표한‘제1차수소경제이행기본계획’을통해‘청정수소공급체계전환’을핵심과제로제시하고, 올해부터본격적으로재생에너지기반수전해그린수소생산실증사업과수전해수소생산기지구축사업을추진하고있다. 특히수전해수소생산기지는실제상업용으로활용됨에따라관련기업과지자체들의관심이쏠리고있다. 수전해그린수소생산실증본격화 ‘제1차수소경제이행기본계획’에따르면정부는2030년까지MW급실증을통해25만 톤급의대규모그린수소생산기반을구축해 생산단가3,500원/kg 수준을달성한다는계획이다. 2050년엔생산단가…
[월간수소경제 성재경 기자] 석달만에한국에너지기술연구원(이하‘에너지연’) 대전 본원을다시찾았다. 수소에너지연구본부고온에너지전환연구실의김희연책임연구원을만나기위해서다. 최근리모델링공사를마친제2시험동(W2)으로이사를온지얼마되지않아조금은어수선한분위기에서인터뷰가시작됐다. “고온에너지전환연구실은700℃가넘는고온에서운영하는고체산화물(Solid Oxide) 셀을다루는SOEC나SOFC 연구자들이주로속해있죠. 제가화학공학과를나와촉매소재쪽으로오랫동안연구를해왔어요. 세라믹중심인SOC보다는탄소쪽인PEM(고분자전해질) 연료전지가제전공이라할수있죠.” 김희연책임연구원은지난2004년에너지연에입사해근20년간연료전지용촉매를연구해왔다. 특히반도체공정에쓰임이많은CVD(Chemical Vapor Deposition, 화학기상증착) 공정을적용한연료전지촉매합성분야의최고전문가로통한다. 연료전지전극촉매‘내구성’ 향상 CVD나ALD(Atomic Layer Deposition, 원자층증착) 장비는반도체공정에주로사용된다. 김희연책임연구원은서울대박사과정에서촉매를전공했다. 촉매와반도체공정을연구하던‘표면공학연구실’이란곳에있으면서어깨너머로반도체공정의기초, 응용기술을익혔다. 그경험이촉매연구에큰도움이되고있다.…
[월간수소경제 이종수 기자] 정부는지난해11월26일발표한‘제1차수소경제이행기본계획’에수소전기차보급을위한수소충전소(누적)를2022년310기, 2025년450기, 2030년660기, 2040년1,200기를구축하겠다는목표를제시했다. 환경부의수소충전소구축현황자료를보면올해4월29일기준으로전국에총167기의수소충전소가운영중이다. 수소충전소의주요설비는수소압축패키지, 고압・중압압축가스설비(수소저장압력용기), 수소제어패널, 수소충전기(디스펜서), 열교환기, 칠러등이있다. 이중수소저장압력용기는크게500bar급, 900bar급으로구분된다. 현재500bar급은미국피바텍과CPI, 중국Enric, 한국의엔케이가경쟁중이나900bar급은미국피바텍의제품이독점적으로설치되고있는상황이다. 이로인해압력용기공급선다변화를위한노력이필요하다는목소리가커지고있다. 900bar급압력용기현황 수소충전소구축및압력용기제조관련업계에따르면현재수소충전소에설치되고있는900bar급압력용기는미국피바텍제품이유일하다. 피바텍은중국에서원자재를수입해미국에서압력용기를제조한후한국시장에공급하고있다. 그런데피바텍에주문이몰리는동시에코로나19로인해전세계적으로수송지연문제까지겹치면서국내에피바텍제품이공급되는기간이2배이상길어졌다. 기존에7~…
[월간수소경제 박상우 기자] 지난2020년6월정부는정부서울청사에서국무총리가주재하는‘제5차신산업현장애로규제혁신방안’을논의·확정했다. 이방안은신산업·신기술분야의기업들이규제로인해현장에서직면하고있는애로사항을집중발굴·해소하는것이다. 이날정부는수소분야에서총8개과제를확정하고순차적으로정비해 나가기로했다. 이중스프링클러, 소화전, 비상경보장치등소방설비비상전원에연료전지를추가하는방안이포함됐다. 건설기술진흥법에따른국가건설기준예비전원설비설계기준에서‘자가발전설비용구동장치는일반적으로디젤엔진, 가스엔진, 가스터빈방식등이있다’고규정돼있다. 또산업안전보건법비상전원의선정및설치에관한기술지침에는‘비상발전기의종류는원동기종류에따라디젤발전기, 가솔린발전기, 가스터빈발전기, 스팀터빈발전기등이있다’라고명시돼있다. 그러나연료전지는어디에도없다. 이에업계는연료전지보급확대와기술개발촉진을위해비상전원관련규정에연료전지를포함해야한다고목소리를냈고, 정부는관련규정들을개정하기로했다. 정부는당초2020년12월에관련규정을개정할예정이었으나주관부처인소방청의반대로해당방안이폐기됐다. 그런데서울시의적극적인노력으로비상전원에연료전지를포함하는방안이도입될가능성이커지고있다. 장단점확실한디젤발전기 비상전원은정전이나단선·단락등의전기적사고등으로…
[월간수소경제 이종수 기자]정부는‘제1차수소경제이행기본계획’을통해2030년연간390만톤, 2050년연간2,790만 톤의수소공급계획을밝혔다. 특히2050년엔100% 청정수소(그린·블루수소)로공급하고, 국내생산은물론우리기술·자본으로생산한해외청정수소도입으로청정수소자급률도60% 이상확대할계획이다. 이렇게되면수소가2050년최종에너지소비의33%, 발전량의23.8%를차지할전망이며, 약2억톤이상의온실가스저감효과가기대된다. 이를통해수소는2050년 석유를 제치고최대에너지원으로자리잡을것으로기대된다. 생산된수소는승용・상용차및선박, 열차등모빌리티와 발전, 철강・시멘트・석유화학등산업분야의연료・원료로사용되어모든일상에서수소를접할수있게된다. 이러한수소를수요처까지경제적・안정적으로공급(운송)하는것이수소경제성공의관건중하나다. 특히대량의수소수요가발생할것으로보이는2030년이후에는본격적으로수소배관망을통한수소이송이필요할것으로전망된다. 중장기차원수소배관망필요 생산된수소를사용처에운송하는방법으로는크게파이프라인과튜브트레일러방식으로구분할수있다. 수소경제초기인현재울산, 대산, 여수등석유화학단지내에서생산되는부생수소의93%는석유화학단지내산업체에수소파이프라인(총200여km)으로공급되고있다. 나머지7%…
[월간수소경제 성재경 기자] 서울역을출발해영동선을타고동해로향한다. 기차가안인역을지나자차창왼편으로봄햇살을받은바다가펼쳐진다. 기차는정동진, 묵호를지나남으로달린다. 종착지인동해역에내려마중을나온차에오른다. 이날의첫목적지는북평국가산단에있는한국동서발전동해발전본부다. 입구왼쪽에블룸SK퓨얼셀의SOFC(고체산화물연료전지)가눈에든다. 15MW급의‘동해연료전지발전소’로동서발전에서약900억원을들여구축했다. 연간12만5,000MWh의전력을생산하는데, 이는동해시의약5만2,000가구가쓸수있는양이다. SPOT 01 한국동서발전동해발전본부 동해발전본부의야외주차장지붕은태양광패널이대신하고있다. 그앞에ESS(에너지저장장치) 컨테이너2개가한줄로놓여있다. 본부안에설치된태양광발전용량만2MW에이른다. 주차장을덮은태양광지붕위로200MW급석탄화력발전소두기가흰연기를내뿜고있다. 그왼편에목질계바이오매스를활용한30MW급순환유동층발전소가우뚝서있다. 동해발전본부의김주헌사업개발팀장이태양광ESS 장치를가리키며말한다. “ESS 용량이총6MWh인데, 풀충전을하면화재의우려가있어보통5.4MWh 정도써요. 태양광이라는게계절이나날씨에따른변동성이크죠. 본부내에설치된태양광설비가총2MW니까하루3.6시간으로잡으면7MWh 정도전…
[월간수소경제 성재경 기자]내연기관, 배터리전기모터의조합으로구성된‘하이브리드’ 차량의인기가여전하다. 높은연비로유류비부담이적고기존의주유소를그대로이용할수있는편리함때문이다. 하이브리드(hybrid)는‘이종결합’을뜻한다. 서로다른기술의장점을취해약점을보완한차량이라할수있다. 전기차의약점은긴충전시간에있다. 이약점은승용보다상용에서더두드러진다. 다임러버스는최근자사의전기버스브랜드인‘메르세데스-벤츠eCitaro’에도요타의연료전지모듈(TFCM)을적용하기로했다. 흥미로운것은여기에는60kW급2세대플랫형모듈인TFCM2-F-60을넣기로했다는점이다. 연료전지의두께가얇아배터리, 수소탱크와함께기존전기버스에쉽게통합할수있다. 메르세데스-벤츠eCitaro에는‘레인지익스텐더(Range Extender, 주행거리연장형)’라는말이붙는다. 연료전지를장착해1회충전으로일반버스는약400km, 굴절버스는최대350km로주행거리가크게늘어나기때문이다. 이는도심주행에서큰이점이라할수있다. 다임러버스는다임러트럭 AG에속해있다. 다임러트럭은다임러 AG가승용과상용부문을분리하기로결정하면서지난해12월에독립회사가됐다. 다임러의전신인‘다임러-벤츠’가1926년에설립된지근100년만에홀로서기를한셈이다. 다임러트럭은탄소중립을목표로한전…
[월간수소경제 성재경 기자]국내최초버스노선연계형수소충전소가경남창원에문을열었다. 마산합포구가포동에있는가포수소충전소로지난5월9일부터본격시범운행에들어갔다. 창원은전국에서부산(36대) 다음으로수소버스를가장많이운행하는곳이다. 창원에만총28대의수소버스가다닌다. “수소버스15대는성주수소충전소, 13대는덕동수소충전소를이용했죠. 이번에가포충전소가개장하면서덕동충전소를이용하던버스7대가이쪽으로넘어왔어요. 인근에차고지가있는마창여객에서4대, 여기서회차하는마인버스3대를우선받았죠. 실제노선버스용으로개장한수소충전소로는전국최초라할수있습니다.” 창원가포수소충전소박삼서소장의말이다. 700bar 압력으로25kg 정도의수소를충전하는데15분이면충분하다. 충전기가2개라버스2대의동시충전도가능하다. 범한산업에서이번에새로개발한50kg/h급다이어프램수소압축기, 독일호퍼사의50kg/h급유압피스톤압축기를통해시간당최대버스4대까지충전할수있다. 저압·중압압축기구분…3단으로 구성 가포충전소는범한산업에서개발한다이어프램압축기가처음으로설치된현장이다. 충전소구축은연료전지사업을병행하는범한퓨얼셀에서맡았다. 이번압축기개발을주도한범한산업기술연구소의장덕호소장을따라설비실로향한다. 피바텍의고압용기를지나자독일호퍼사의압축기가눈에든다.…
[월간수소경제 성재경 기자] 새정권출범을앞두고이번5월호에서는수소경제의지속을위해가장중요하다고판단되는‘수소의생산과공급’, 즉인프라와제도전반에대한폭넓은의견을들어보는시간을마련했다. 수소법개정안, 블루수소와그린수소, 해외청정수소도입등정책과제도, 수전해기술등수소산업전반에대한의견을듣기위해네명의전문가를초대해특집좌담회를열었다. 수소융합얼라이언스(H2KOREA) 이승훈정책기술본부장, 한국에너지기술평가원박진남청정수소PD, 한국에너지공과대학교에너지공학부김창희교수, 에너지경제연구원에너지산업연구본부이태의연구위원이함께해의견을나누는자리를마련했다. 이번좌담회는서울금천구가산동에있는수소지식그룹회의실에서지난4월22일에열렸다. 수소지식그룹장성혁대표의사회로진행된이번좌담회는<월간수소경제>가새롭게시작한유튜브‘수소경제TV’를통해영상으로도만날수있다. part 01. 수소정책과제도 장성혁대표 정권교체와맞물려수소업계도어수선한분위기다. 수소시장자체가큰변화를맞이하고있다는생각이든다. 이런상황에서수소의생산과공급, 시장, 기술측면등에서현상황을어떻게보고있는지의견을들어보고싶다. 이승훈본부장 현재가장큰이슈는국회에계류되어있는수소법이라할수있다. 청정수소인증제, 청정수소발전의무화제도(CHPS) 도입을골자로…
[월간수소경제 박상우 기자] 굴기(崛起)’. 굴기는 산처럼 우뚝 일어나는 모양을 일컫는 말이다. 굴기가 처음 등장한 것은 2003년으로 당시 후진타오 정부는 대외 전략으로 화평굴기(和平崛起)를 천명했다. 핵심 내용은 △경제 세계화에 적극 참여 △자주독립적인 발전 방법 채택 △영원히 패권을 추구하지 않을 것 등이다. 이를 시작으로 중국 정부는 산업이나 기술 등에서 큰 발전을 이뤄 도약하고자 할 때 ‘굴기’라는 단어를 꺼냈다. 지난 2020년 9월 시진핑 중국 국가주석은 제75차 유엔총회 기조연설에서 2030년을 기점으로 탄소 배출량을 감소세로 전환하고 2060년까지 탄소중립을 달성한다는 내용이 담긴 ‘2030년 탄소정점,2060년 탄소중립’ 계획을 발표하며 중국의 기후변화 대응목표를 공식 선언했다. 중국은 목표를 달성하기 위해 전력, 건축, 산업, 교통, 농업 등 5대 분야에서 탄소 저감을 위한 정책을 수립하고 탄소배출 비중이 가장 큰 전력 분야의 경우 2060년까지 신재생 에너지 비중을 96%까지 끌어올려 에너지 소비구조를 석탄 위주에서 친환경 신재생에너지 위주로 전환한다. 중국 정부가 이러한 목표를 달성하기 위해 꺼내든 것이 바로 ‘수소굴기(氢崛…