[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 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] 수소는 전주기 산업이다. 수소의 생산과 저장, 운송, 활용 등 산업 전 부문이 긴밀하게 얽혀 있다. 몇몇 소수 기업의 의지만으로 굴러가는 시장이 아니다. 여기에 수소를 효율적으로 능숙하게 다루기 위한 신기술 개발이 뒤따라야 한다. 화재나 폭발의 위험이 있는 만큼 안전성 확보도 매우 중요하다. 수소에너지 전환에는 많은 시간과 돈이 든다. 정부의 일관된 정책이나 지원이 뒷받침되지 않으면 지속성을 얻기가 어렵다. 정부도 이 점을 잘 알고 있다. 그래서 국책 과제로 관련 기술개발에 지원을 아끼지 않고 있다. 정부는 국가 에너지기술 연구개발(R&D) 전담기관인 한국에너지기술평가원을 통해 올해 수소 분야 신규 R&D 과제를 확정했다. 산업통상자원부는 올해 수소산업 전주기 분야의 국책과제로 1,718억 원을 지원한다. 이는 지난해(1,060억 원)보다 약 62%가 증가한 것으로, 올해 신규 R&D 과제에만 역대 최대 규모인 442억 원을 지원한다. 이들 과제를 찬찬히 들여다봤다. 짧게는 3년, 길게는 5년에 걸쳐 진행되는 실증 과제가 대부분이다. 2025년 전후의 국내 수소산업 트렌드가 궁금하다면 올해 추진되는 신규…
[월간수소경제 성재경 기자] 하이드로럭스(HYDROLUX)란 이름을 처음 접한 건 지난해 11월이다. 울산에서 열린 H2WORLD 국제수소에너지전시회 현장에서였다. 상온, 저압에서 수소를 저장하고 방출하는 Mg(마그네슘)계 하이브리드형 수소저장합금을 개발하는 스타트업으로 기억한다. 지난해 일본에서 열린 세계 최대 수소전시회인 ‘FC 엑스포’에 비대면으로 참가해 혼다, 브라더 같은 일본 대기 업의 관심을 받았다는 점에 주목했다. 기술회사로 출발해 포스코그룹의 벤처기업 육성 프로그램인 ‘포스코 아 이디어 마켓 플레이스(Idea Market Place·IMP)’의 투자를 받았고, 대덕벤처파트너스의 투자를 계기로 민간 투자 주도형 기술창업 지원사업인 TIPS에 선정되기도 했다. 시작이 좋다. 작년 6월에 창업한 신생회사가 1년도 안 돼 유치한 시리즈A 투자금만 75억 원에 이른다. 기술의 전망에 대한 시장의 기대치가 높다는 뜻이다. ‘기계화합금법’으로 만든 Mg계 수소저장합금 하이드로럭스는 서울과 창원, 이 두 곳을 거점으로 투트랙으로 운영된다. 영업과 마케팅은 서울 강남의 사무실에서 맡고, 기술연구소를 겸한 생산공장은 경남 창원에 있다. 기자가 찾은 곳은 창원…
[월간수소경제 성재경 기자] 최대 드론 전시회·컨퍼런스인 ‘2022 드론쇼 코리아’가 지난 2월 부산 벡스코에서 열렸다. 올해 드론쇼에 기조연설자로 나선 김재형 플라나 대표는 ‘하이브리드 기반 선진 항공 모빌리티(AAM; Advanced Air Mobility)’ 개념을 제시해 주목을 받았다. 플라나는 하이브리드 기반 수직이착륙 전기추진 항공기 개발사로, 2028년까지 조종사 1명과 4명의 승객을 태우고 최대시속 300km 이상의 속도로 500km 이상의 거리를 나는 기체 개발을 목표로 하고 있다. 공교롭게도 이 계획은 현대차의 도심항공모빌리티(UAM) 개발 일정과 정확히 일치한다. 현대차그룹은 UAM사업부를 신설해 미래 성장동력으로 관련 사업을 추진하고 있다. 2020년 미 라스베이거스에서 열린 ‘CES 2020’에 참가해 PAV 콘셉트 모델인 ‘S-A1’을 공개했고, 지난해 초에는 미 항공우주 산업의 스타트업인 오프너(Opener)의 최고경영자였던 벤 다이어친을 UAM사업부 최고기술책임자로 영입한 바 있다. 또 현대차는 2028년 UAM 시장 진입을 목표로 도심공항 인프라에 해당하는 ‘에어원(Air One)’ 사업에도 공을 들이고 있다. 오는 4월에는 세
[월간수소경제 성재경 기자] 한국에너지기술연구원(이하 에너지연)이 ‘양방향 고온수전해-연료전지’의 셀, 스택 기술을 확보했다. 하나의 장치 안에 650~750℃의 고온에서 수증기를 전기분해해 수소를 생산하는 수전해(SOEC), 이 수소를 활용해 전기를 발생시키는 연료전지(SOFC) 기술이 공존하는 미래형 에너지저장 기술이다. 이 소식을 듣자마자 떠올린 것이 퓨얼셀에너지다. 퓨얼셀에너지는 미 에너지부로부터 800만 달러의 추가 자금을 지원받아 원전에서 수소를 생산하는 ‘reversible SOC’ 기술을 개발하고 있다. 퓨얼셀에너지 측은 지난 1월에 진행한 서면 인터뷰에서 “코네티컷주 댄버리의 한 시설에서 250kW급 고체산화물 수전해시스템(SOEC) 실증 프로젝트를 진행 중”이라고 밝혔다. 올해 말에는 아이다호국립연구소(INL)에서 원자력과 수소생산을 통합하는 파일럿 설비를 설치해 실증에 들어갈 계획이다. 양방향 rSOC 기술, 에이프로에 이전대전에 있는 에너지연 수소에너지연구본부 고온에너지전환연구실을 찾아 서두원 책임기술원과 이야기를 나눈다. “SOFC와 SOEC는 기술의 기반이 같습니다. 우리가 흔히 ‘세라믹’이라 부르는 고체산화물(Solid Oxide)
[월간수소경제 이종수 기자] 지난 2018년 3월 수소승용차 ‘넥쏘’가 출시된 이후 버스, 트럭 등 상용차 부문으로 수소차 보급이 확대될 전망이다. 이에 따라 수소충전소도 점차 늘어나는 추세다. 지난해 말 기준 전국 수소충전소(고정식)는 140기가 구축됐다. 하루 250kg 이상 규모의 충전소로, 현재 법적으로(고압가스안전관리법 시행규칙) 도로를 운행하는 수소자동차만 충전이 가능해 수소승용차와 수소버스가 충전소를 이용 중이다. 수소차뿐만 아니라 드론, 지게차, 열차(트램), 보트 등 다양한 모빌리티에 수소연료전지 적용이 확대되고 있다. 그러나 국내에는 이러한 수소 모빌리티의 상용화에 적합한 수소충전인프라 개발이 전무한 게 현실이다. 수소 지게차・무인운반차 등 산업현장의 수소 모빌리티의 경우 산업부 특례고시(융복합, 패키지형 및 이동식 자동차충전소 시설기준 등에 관한 특례기준)를 통해 도입할 수 있는 이동식 수소충전소가 수소공급 서비스를 제공할 것으로 기대되지만 고정식 수소충전소와 마찬가지로 충전 대상이 수소자동차로만 한정되어 있어 수소지게차 등에는 충전이 불가하다. 이동식 수소충전소는 대형트럭 1대에 저장용기, 압축기, 충전기 등을 모두 장착해 여러 장소를…
[월간수소경제 성재경 기자] “기존 기체방전 플라즈마와는 전혀 다른 기술입니다. 외부에서 전자기파나 음파, 고전압을 쓰지 않죠. 그래서 전극이 필요 없어요. 실온에서 고압의 순수한 물만 사용해 백색의 고밀도 플라즈마를 연속해서 발생시킵니다. 이렇게 만든 50~200ppm 농도의 수소수로 수소를 생산하게 되죠.” 케이퓨전테크놀로지의 곽헌길 대표가 전화로 말했다. 무전극 수중플라즈마 발생장치? 처음 듣는 기술이었다. 곽 대표에게 더 많은 자료를 요청했다. 그가 이메일로 보내온 자료를 보며 긴 이야기를 나눴다. “기사엔 안 나가도 됩니다. 언제 시간 날 때 안산에 있는 연구실에 한번 들르세요. 수중플라즈마 장치를 보여드리겠습니다.” 후단에 PEM 수전해 셀을 붙여 수소를 생산하는 시험을 이어가고 있다고 했다. 호기심이 일었다. 수중플라즈마 발생장치를 보고 싶다는 생각을 그때 했다.극미세기포 연쇄 붕괴로 수중플라즈마 발생케이퓨전테크놀로지는 경기테크노파크 파일럿플랜트에 입주해 있다. 한양대 에리카캠퍼스와 붙어 있는 곳이다. 곽 대표는 인사를 하자마자 연구실의 불을 끄고 수중플라즈마 발생장치를 구동하기 시작한다. 워터펌프가 돌기 시작한 후 1분도 채 되지 않아 반투명의