[월간수소경제 최형주 기자] 국토교통부와 국토교통과학기술진흥원이 28일 하루 0.5톤의 액체수소를 생산할 수 있는 ‘상용급 액체수소 플랜트’ 핵심기술 개발에 착수한다고 밝혀 업계의 이목이 쏠리고 있다.

정부는 ‘수소경제 활성화 로드맵(2019.1)’을 통해 대용량의 저장·공급이 가능하고 안전성과 경제성이 있는 액체·액상 수소 핵심기술 개발 계획을 제시했다. 이를 통해 핵심기술의 국산화와 실·검증을 통해 조속한 수소사회로의 전환을 모색한다는 계획이다.

국토진흥원은 “글로벌 4대 기업인 에어리퀴드(Air Liquide)와 에어프로덕츠(Air Products), 린데(Linde), 프렉스에어(Praxair) 등이 상용급 수소액화기술의 카르텔을 극복하기 위해 테스트베드 기반의 실증실적이 매우 중요하다”고 전했다. 특히 일본, 미국, 유럽 등의 글로벌 경쟁력을 갖춘 다수 업체가 기술개발 및 상용화를 적극 추진 중에 있다.

발표 내용에 따르면 사업은 수소액화 플랜트 공정기술과 핵심설비, 액체수소 저장탱크 건설기술 개발 등을 통해 수소의 대용량 생산·저장·운송·활용 관련 전주기적 기반마련을 목적으로 추진된다.

세계최고 수준 효율의 액화수소 공정 및 핵심설비 개발  

먼저 연구단은 이러한 실증실적 확보를 위해 LNG플랜트사업단이 기존에 개발한 액화기술(냉열 -162°C)을 활용하여 세계 최고 수준인 13.38kWh/kgH2의 효율을 갖는 국산 수소액화 공정 설계와 주요 핵심설비를 개발하고 실증시설을 구축·운영할 계획이다. 여기서 핵심 설비란 대용량 설계 용량(0.5∼50톤/일), 시제품 제작능력(5톤/일)의 확보를 뜻한다.

특히 대부분 버려지고 있는 액화천연가스의 증발열을 이용하여, 기존 수소액화플랜트의 액체질소에 의한 예냉과정을 대체함으로서 높은 경제성을 확보할 수 있다. 여기에 극저온(–253°C) 팽창기, 열교환기, 밸브, 저장탱크 등 주요설비를 국산화 하고 수소압축기 등 기 개발된 국산제품을 활용해 50% 이상의 실증플랜트 구성설비의 국산화율 목표를 달성 할 예정이다.

또한 고적용률 내압구조와 신개념 극저온 단열기술을 적용한 350m³ 급 액체수소 저장탱크의 제작으로 국·내외 독자기술도 확보할 계획이다.

수소액화 실증 플랜트와 연계한 인프라 정책지원   

아울러, 국토진흥원은 국토부가 계획하고 있는 수소버스 및 충전소 보급 확대, 지역사업과 연계한 수소차 충전소 확충, 미래 수소사회 대비 수소도시 기반시설 및 수소그리드 등에 대한 미래 ‘수소교통’, ‘수소도시’ 등의 정책 지원도 실시한다.

여기에 대용량 수소생산과 도시기반 수소인프라 건설기술 등 수소의 활용성, 가용성, 안전성 등을 확인하는 실증사업 기획을 병행하여 추진 할 계획이며, LNG 생산기지 주변의 지자체와 연계한 대용량(5톤/일) 수소액화 실증플랜트를 예비타당성 수준으로 상세 기획해, 안전 측면에서 매우 우수한 액체수소 기반 인프라를 구축할 예정이다.

국토진흥원 관계자는 “R&D를 통한 국산 핵심기술 개발과 실증 성능 검증으로 세계 최고 수준의 안전한 액체수소를 생산할 수 있는 교두보를 마련할 것”이라며 “기술개발 즉시 시장진입이 가능한 기술-산업 선순환 생태계를 조성하는데 최선을 다 하겠다”고 전했다.

한편 이번 사업은 한국기계연구원이 주관하며, 향후 2023년까지 290억 원의 정부출연금을 투입하되 대우조선해양㈜, 동화엔텍㈜, ㈜대주기계, ㈜에스앤에스밸브, ㈜에이원, 고등기술연구원, 한국가스안전공사, 한국산업기술시험원 등으로 연구단을 구성해 핵심기술을 개발할 계획이다.