[월간수소경제 성재경 기자]수소엔진에 관심을 갖게 된 계기는 지난해 5월 도요타가 1.6리터 3기통 터보 수소엔진을 탑재한 ‘코롤라 GR(GR 야리스)’ 차량으로 후지스피드웨이에서 열린 ‘ORC 루키 레이싱’에 참여한 때부터다. 수소는 가솔린에 비해 연소 속도가 8배나 빠르고 고압과 고온에 대응하기 위한 열관리 기술이 필요하다. 이 차량은 도요타가 스포츠카용으로 개발한 기존의 GR 야리스 직분사 엔진 기술을 최대한 살리고, 덴소의 엔지니어들이 개발한 혁신적인 인젝터 기술을 적용한 것이 특징이다. 특히 지난 8월 초에는 이스즈, 덴소, 도요타자동차, 히노자동차, 이들 회사의 합작사인 CJPT(Commercial Japan Partnership Technologies Corporation)가 탄소중립을 달성하기 위한 하나의 옵션으로 대형 상용차용 수소엔진 개발 계획과 기초연구를 시작했다고 발표하기도 했다. 도요타의 아키오 사장은 수소엔진 개발에 아주 적극적이다. ‘모리조’라는 가명으로 실제 카레이서로 경기에 참여하고 있기도 하다. 그의 말마따나 수소엔진은 에너지 전환 흐름에 부응하면서, 기존 엔진과 플랫폼을 공유해 고용 유지에도 큰 도움이 된다. 이제 국내에서…
[월간수소경제 박상우 기자]수소는생산방식과친환경성정도에따라그레이수소, 블루수소, 그린수소로구분된다. 이중그린수소는생산과정에서이산화탄소배출이전혀없어‘궁극적인친환경수소’로불린다. 그린수소를생산할때꼭필요한것이바로재생에너지로만든전기에너지다. 그러나재생에너지는기상조건에따라들쭉날쭉하게전력을생산하는간헐성문제가있다. 그래서재생에너지업체들은최적의조건을갖춘용지를찾고있지만쉽지않다. 산업통상자원부전기위원회의‘2017~2022년발전사업허가현황’에따르면2019년3,963MW였던신규태양광발전허가설비용량은2020년1,045MW, 2021년326.09MW로급격히감소했다. 업계에서는경제성이나올만큼일조량이적절해야하는데산지가많은한국특성상최적의장소를찾기가어려운데다2018년부터는환경파괴와안전우려로산지태양광건설을제한하면서용지확보가더욱어려워졌기때문으로보고있다. 육상풍력의경우일년내내일정이상의바람이부는장소를찾기어려운데다전력수요가있는곳까지의접근성, 소음과경관에따른주민수용성등을고려하면최적의장소를찾기가쉽지않다. 이때문에입지제약이비교적자유로운해상풍력이대안으로떠오르고있으나설계, 설치, 운전등제반비용이육상풍력보다많이들고전력망이육상에서멀어질수록설치, 보강비용도커져경제성이낮다. 또지난2020년서남해해상풍력실증단지평균…
[월간수소경제 성재경 기자]수도권에물폭탄을쏟아낸비구름이남쪽으로내려앉았다. 충남아산에도온종일비가내렸다. 지아이텍(GITECH)은아산테크노밸리에있다. 수소업계보다는이차전지, 이른바배터리업계에이름이잘알려진곳이다. “디스플레이쪽에선슬릿노즐(Slit Nozzle), 이차전지쪽에선슬롯다이(Slot Die)라부르는초정밀시스템장비를제작하고있죠. 슬릿노즐이나슬롯다이나같은제품으로봐도무방합니다. 액상의점도, 유량, 압력, 코팅두께등에따라내부설계가다를뿐기본구조나작동원리는같으니까요.” 슬롯다이는이차전지전극소재를머리카락굵기정도인100~230마이크로미터(㎛) 두께로알루미늄이나구리박막에분사하는장비를말한다. 정봉수시스템사업본부장이지난6월에코멤텍에납품했다는수소연료전지MEA(막전극접합체) 코터사진을보여준다. 코터(Coater)는코팅장비를이른다. PEN 필름위에양극재나음극재슬러리를코팅하는정밀장비다. “수소연료전지스택에들어가는MEA 제작에슬롯다이를활용하고있죠. 슬롯다이코팅스테이션은여기앞단에위치하고있어요. 백업롤에필름이풀려나갈때백금(Pt)이든촉매슬러리를얇게코팅하는역할을하죠. 가운데길게놓인설비는드라이어예요. 일종의‘에어프라이어’로촉매를건조시킨다음마지막에롤투롤로필름을다시 감아내게되죠.” 이차전지‘…
[월간수소경제 박상우 기자] 산업계에서인력 부족을 호소하는 곳이 늘고 있다. 고용노동부‘직종별사업체노동력조사보고서’에따르면지난해하반기전산업부족인원은5인이상사업체기준35만9,438명으로23만8,002명을기록한2020년하반기보다51% 증가했다. 또감사원이지난6월기획재정부, 고용노동부, 과학기술정보통신부등을감사해발표한‘인구구조변화대응실태Ⅴ: 생산인력확충분야’에따르면2030년3개부문, 17개신기술분야에서모두졸업 인원이인력수요보다모자랄것으로전망됐다. 여기서3개부문은인공지능과사이버보안등이포함된‘디지털’ 부문, 2차전지와첨단소재등이들어가는‘산업기술’ 부문, 신재생에너지와바이오건강등을아우르는‘환경·바이오’ 부문이다. 감사원은각부서의인력수급전망에대한중복산정을최소화하고자유관학과졸업 인원만공급인원으로잡아감사를진행했다. 즉정부가신기술분야인력수급전망을할때분야별대학배출인력, 정부양성인력, 민간양성인력사이중복이발생해인력공급이실제보다많게집계될수있다는것이다. 또수소융합얼라이언스(H2KOREA)가지난2020년4월11일부터5월15일까지수소연관분류기업1,000개를대상으로벌인‘수소산업국내기업실태조사’ 결과, 3만1,739개기업의전체인력47만3,171명중수소분야는1만5,006명(2019…
[월간수소경제 박상우 기자] 정부는지난해11월에발표한‘제1차수소경제이행기본계획’에수소배관망구축계획을반영했다. 먼저수소생산지역은이와연계된배관최적거래를도출한후2030년까지수소생산지역별수요특성에맞춰배관망을구축한다. 수소도입지역은항만도시, 발전단지등해외암모니아및수소도입거점지역을중심으로인근산업단지등의수요지와연계한다. 또기존에구축되어있는천연가스배관의수소혼입실증등을통해수소공급을확대할계획이다. 또동남권은창원·부산·울산에계획중인수소공급기지를기반으로동남권수소산업벨트를구축하기위한배관망을구축한다. 서부권은인천·군산에계획중인수소공급기지를인근대규모수요처인LNG발전단지, 산업단지등과2023년구축예정인광주수소공급기지를주로수송용수요를고려해버스·트럭등대규모충전소거점과각각배관망을연결한다. 또기존에구축되어있는천연가스배관의수소혼입실증등을통해수소공급을확대할계획이다. 2030년이후부터는수소전용배관과의연계를추진, 향후수소망과전력망의연계·활용을위해전력망계획수립시수소망을포함하는방안도검토할예정이다. 이는우리나라뿐만아니라수소경제를지향하는다른국가에도중요한과제다. 특히유럽은탄소중립과에너지안보강화를위해화석연료를대체할수있는수소를안정적으로생산·공급할수있는인프라를구축하는데힘쓰고있다. 대표적인것이바로범유럽수소…
[월간수소경제 이종수 기자] 전세계적으로수소가탄소중립핵심수단으로부상함에따라수소생산·유통·저장인프라구축과활용부문, 수소기술개발에대한민관의투자가크게증가할전망이다. 특히유럽국가들은러시아와우크라이나간전쟁이발생한이후러시아산에너지에대한의존도를줄이기위해수소개발프로젝트에더욱속도를내고있다. ’ IEA에따르면지난2021년기준으로전세계적으로약320개(200MW급)의그린수소생산실증프로젝트가진행중이다. 영국(10GW), 프랑스(6GW), 독일(5GW), 포르투갈(5GW), 스페인(3GW) 등유럽은2024년6GW, 2030년까지67GW급그린수소생산시설구축계획을발표했다. 호주와칠레는2030년까지각각22GW, 1.6GW, 사우디아라비아는4GW(시기미정)급그린수소생산시설을완공할계획이다. 국내에서도현대차, SK, 포스코, 한화등다양한기업에서2030년까지수소분야에43조원투자계획을발표했다. 지난5월25일글로벌수소경제시장의민간투자를촉진하기위해H2KOREA(한국), FCHEA(미국), CHFCA(캐나다), H2Chile(칠레), Hydrogen Europe(EU), France Hydrogene(프랑스) 등18개국수소협회를중심으로결성된‘세계수소산업연합회(GHIAA)’가서울에서공식출범하…
[월간수소경제 성재경 기자] 청정건축물연료전지협의회(이하‘협회’)의박달영부회장을만나기위해경기도성남에있는디알퓨얼셀을찾았다. 협회는작년11월26일에출범했다. 연료전지부품・소재전문기업을비롯해연료전지연구개발(R&D)을수행하고있는출연연구원, 대학등을포함해총52개산학연이참여하고있다. “에스퓨얼셀, 두산퓨얼셀파워를공동회장사로두고있죠. 제가대표로있는디알퓨얼셀이부회장사로, 이곳에사무국을두고실무를진행하고있어요. 건물용연료전지기업간상생전략을수립하고, 관련자료를토대로정부에정책제언을하고, 비즈니스모델을개발하거나기술개발로드맵을세우는일을하고있죠.” 범한퓨얼셀, 동아퓨얼셀같은시스템업체외에도세종이브이(금속분리판), 제이앤티지(기체확산층), 퓨리텍(PSA), 희성촉매(촉매) 등국내PEMFC(고분자전해질연료전지) 소재・부품사대부분이참여하고있다. “가정・건물용연료전지에특화된단체로, 해외기술을그대로들여오거나판매하는업체는원칙적으로가입을받지않고있어요. 물론해외선진기관과의학문교류나기술교류, 공동기술개발에는열려있죠. 8월말일본지바현(마쿠하리메세)에서열리는FC엑스포에도합동으로참가해국내연료전지기술을소개할계획입니다.” 박달영부회장은건물용연료전지업계의최근이슈로‘신재생에너지원별보정계수’와‘제로…
[월간수소경제 성재경 기자] #1. 서울남부터미널역이훤히내려다보이는한기업의사옥5층에는‘에코스마트팜’이라는식물공장이들어서있다. 노르스름한LED 불빛이가득한유리온실안에는파프리카나상추가자라고, 꿀벌이날아다니며토마토꽃가루를옮긴다. 여기서자란채소는구내식당의식재료로쓰인다. #2. 전북완주에서스마트팜을운영하는A씨는컴퓨터를켜는일로하루를시작한다. 온습도조절장치, 자동관수설비를갖춘비닐하우스에서코코피트배지로완숙토마토를재배한다. 그는농촌진흥청에서제공하는스마트팜우수농가의데이터를토대로탄소시비의양을조절한다. 스마트팜에대한관심이뜨겁다. 온실에서배지를활용해과일이나채소, 특용작물을기르는이사업에연료전지를접목하는시도가이어지고있다. 그현장을눈으로확인하기위해원주에있는제2가나안농군학교를찾았다. DME 개질형30kW급연료전지적용 수소연료전지는스마트팜과궁합이잘맞는다. 온실내부의온도와습도를유지하려면전기와열이필요한데, 연료전지로이문제를해결할수있기때문이다. 또DME 연료를개질할때나오는이산화탄소는시비로써서작물생장을돕는다. 도심에서멀리떨어진농촌이나산촌에는도시가스배관이들어가지않는다. 보통LPG 연료통을두고요리나난방을해결하는곳이많다. 이곳은DME(Dimethyl ether, 디메틸에테르)라는조금특별한연료를…
[월간수소경제 성재경 기자] 김해공항에내려부산강서구에있는미음산단으로향한다. 다이소부산허브센터를지나조금더달리자GHP시스템이나온다. GHP는‘Great Hydraulic & Pneumatic’의약자다. ‘유압’과‘공압’을다루는부산의 전문장비업체로통한다. 바로이GHP시스템에서피스톤왕복동압축기의단점을개선한아이오닉압축기를개발했다는소식을듣고부리나케달려온길이다. 류광현대표를따라공장안으로들자50kg급압축기시제품이눈에든다. 하단의유압구동부, 상단의피스톤으로이뤄진전형적인피스톤압축기의형상을하고있다. 피스톤압축기에‘아이오닉유기용매’ 적용 수소압축기시장은‘다이어프램vs 피스톤’ 압축기의구도를형성하고있다. 다이어프램(Diaphragm) 방식은유압의힘으로원형금속판에해당하는다이어프램을움직여수소기체를압축한다. 그에반해피스톤(Piston) 방식은실린더속을왕복운동하는유압피스톤의압력으로기체를압축한다. 여기에하나를덧붙이자면독일린데에서개발한‘아이오닉5단압축기’가있다. ‘IC90’이란모델로, 유압펌프의사판으로5개의피스톤을구동시켜수소기체를압축하게된다. 피스톤상단에든아이오닉액체가수소를밀어올리며순차적으로1,000bar까지압력을높여가게된다. 아이오닉액체(Ionic Liquid)는상온에서고체…
[월간수소경제 박상우 기자] 환경부산하한국환경공단이지난1월에발표한자료에따르면2020년가정에서분리배출된폐합성수지는3,065톤으로전년대비17.7% 늘었다. 코로나19 확산에따른집콕일상화로음식배달이75.1%, 택배주문이19.8% 급증하면서폐플라스틱발생량이14.6%, 폐비닐발생량이11% 증가했기때문이다. 정부는늘어나는플라스틱생활폐기물을줄이고해양플라스틱과같은환경문제를해결하기위해지난2020년12월‘생활폐기물탈(脫)플라스틱대책’을확정·발표했다. 정부는이번대책을통해2025년까지플라스틱폐기물을20% 줄이고분리배출된폐플라스틱재활용비율을현재54%에서2025년까지70%로상향시킬계획이다. 중장기적으로는석유계플라스틱을줄여온실가스배출량을2030년까지30% 줄이고2050년까지는산업계와협력해석유계플라스틱을100% 바이오플라스틱으로전환한다는목표다. 폐플라스틱열분해활용확대추진 정부는폐플라스틱의소각과매립을최소화하고재활용비율을높이고자폐플라스틱열분해기술을적극적으로활용하기로했다. 폐플라스틱열분해기술은무산소조건에서직간접가열(300~800℃)을통해폐플라스틱을가스, 오일등으로분해하는기술이다. 이를통해만든열분해유로납사, 경유등석유화학제품을만들수있고합성가스는개질·추출해수소등을생산할수있다. 환경부…