[월간수소경제 성재경 기자] 제주에너지공사에전화를했다. 제주행원풍력발전단지에서진행중인3MW급수전해시스템실증사업의진척상황을알아보기위해서였다. 제주현장에는알칼라인수전해2MW, PEM(양이온교환막) 수전해1MW가들어간다. 국내업체인수소에너젠에서납품한알칼라인수전해설비는현장설치가끝났지만, 미국플러그파워사에서공급하기로한PEM 설비는아직설치전이라고했다. 여기에두산에너빌리티가공급한300kW급PEM 수전해설비가최근제주현장에들어왔다. 엘켐텍의스택을적용해선보유니텍에서제작한제품이다. “수소사업에관심이있는두산에너빌리티가일정금액을투자하기로하면서추가로진행된사업입니다. PEM 수전해의경우플러그파워가미국회사다보니, 국내PEM 기술확보차원에서참여기회를열어주자는쪽으로의견을모았어요. 지금현장에들어와있습니다.” 제주에너지공사강병찬지역에너지연구센터장의말이다. 시운전을마치고정상운전까지는좀더시간이필요해보인다. 그래도고무적인것은국내PEM 수전해기술을이끌어온엘켐텍이시장의신뢰를회복할기회를잡았다는점이다. 적층방식, 부품변경으로스택성능개선 선보유니텍은지난3월부산에있는선보의2공장에서300kW급제품의시운전시연회를열었다. 이자리에는발주처인두산에너빌리티외에도한국남부발전, 현대중공업, 한국전력연구원, 부산테크노파…
[월간수소경제 황영은 객원기자]기술이고도화될수록산업경쟁력측면에서지식재산(IP)의역할은더욱중요해지고있다. 일례로국내조선업계는LNG선건조시장에서세계1위를차지하고있지만LNG 화물창(LNG저장탱크) 원천기술과특허를보유한프랑스GTT사에매년수조원의로열티를지불하고있다. 이는국내조선사가한발늦게LNG선시장에참여한영향도있지만근본적으로는원천기술을대체해회피할수있는기술(회피기술)에대한특허권확보의중요성을간과한결과로보인다. 최근석탄, 석유, 천연가스와같은화석연료에서수소로의에너지전환을촉발하고있는수소경제의태동은우리나라와같이LNG운반선분야의경험과기술력을축적하고있지만천연자원이빈약한국가에는‘천재일우’의기회가될수있다. 수소분야는기술집약적산업의특성상에너지자원이없어도기술 확보를통해산업주도권을장악할수있기때문이다. 지난LNG 산업에서의부진을만회하고수소산업에서경쟁우위를점하기위해서는수소경제초기부터R&D를통한핵심 원천기술확보, 특허창출및보호전략의수립, 특허분쟁을예방하는등수소관련지재권이슈에대한체계적대응이중요하다. 이에따라특허청에서는탄소중립의핵심인수소에너지를저렴하고안정적으로공급하는데있어액화수소를활용한수소공급망, 저장및운송을연계한전략의중요성을인지하고, 지난2022년에액화수소산업특허동향을분석하고IP 관점에
[월간수소경제 성재경 기자] 글로벌서버1위기업인델테크놀로지스란회사가있다. 이회사는2030년까지‘스코프3’의상품·서비스구매영역에서탄소배출량을45% 줄이겠다는목표를제시했다. 델테크놀로지스의발표에움찔하는건반도체납품회사인삼성전자와SK하이닉스다. 기업의탄소배출량은스코프1, 2, 3으로나뉜다. 스코프1은사업장내연료사용으로직접발생하는탄소를의미하고, 스코프2는기업이이용한에너지를생산할때배출되는간접발생탄소를의미한다. 스코프3는협력사의제조와물류과정, 유통, 폐기등공급망에서발생하는탄소배출량전체를이른다. 2021년기준재생에너지사용비율은삼성전자가20.5%, SK하이닉스는4.1%에그친다. 2021년삼성전자와SK하이닉스는국내전체산업용전력의9.5%에해당하는27TWh(테라와트시)를사용했다. 그러나태양광·풍력등재생에너지로생산된전력비중은국내전체전력생산의4.7%에불과하다. 이는대기업만의문제가아니다. 2030년국가온실가스감축목표(NDC)를40%로정한상황에서코스피상장기업의ESG(환경·사회·지배구조) 보고서공시의무화등환경정보의무공개가확대된다. 금융위원회에따르면2025년부터자산규모2조원이상기업에환경정보공개를의무화하고2030년에는코스피전상장사로이를확대할예정이다. 탄소정보공개는이제제품의가격경쟁력과 입…
[월간수소경제 박상우 기자] 수소는생산과정에서사용되는원료와생산기술에따라색깔로구분한다. 우선브라운수소(Brown Hydrogen)는석탄을고온·고압에서가스화해추출한수소이며그레이수소(Gray Hydrogen)는천연가스의주요성분인메탄을고온·고압수증기와반응시켜추출한수소다. 이들은다른수소보다경제성이높지만생산과정에서이산화탄소가많이발생한다. 블루수소(Blue Hydrogen)는그레이수소처럼천연가스에서수소를얻지만생산과정에서발생하는이산화탄소를포집·저장(CCS)하는설비를이용해이산화탄소배출량을줄인수소다. 청록수소(Turquoise Hydrogen)는천연가스를고온반응기에주입해수소와고체탄소로분해하는열분해기술로수소를생산하며그과정에서이산화탄소는발생하지않고고체탄소가부산물로나오는데,이고체탄소는타이어와기계용고무부품등의소재로활용될수있다. 블루수소와청록수소는경제성이비교적높은 데다이산화탄소배출량이적다. 그린수소(Green Hydrogen)는태양광, 풍력등재생에너지를통해생산한전기로물을전기분해해서생산하는수소다. 생산과정에서수소와산소만발생하기때문에오염물질이전혀생성되지않으며재생에너지의불안정한수급을수소로변환해서저장할수있다. 다만다른수소보다생산비용이높고전력소비량이많으며재생에너지간헐성등해결해야 할문제가많다.…
[월간수소경제 이종수 기자] 바이오가스는음식물류폐기물, 가축분뇨, 하수찌꺼기, 동·식물성잔재물등유기성폐자원이공기가없는상태에서미생물에의해분해(혐기성소화)되는과정에서생성되는가스로 메탄(50~65%), 이산화탄소(25~50%), 소량의수소·황화수소등으로구성된다. 유기성폐자원반입후전처리공정에서이물질을제거하고파쇄하면혐기성소화조에서바이오가스가생성되어정제(메탄순도99% 이상) 과정을거쳐이용된다. 그간유기성폐자원의90% 이상은사료나퇴·액비로처리되어 왔고, 나머지는바이오가스화하여활용되고있다. 그러나사료화는감염병·동물복지등의문제가있고생산된사료의수요처도적어적치되거나폐기되는사례가많았다. 또퇴·액비화는경작지감소등으로인한수요처부족과불법투기, 과다살포로인한토양과수질등의2차오염문제가야기되어왔다. 유기성폐자원에서생산된바이오가스는가스·열·발전중심으로활용되고있고, 일부는 미활용되어연소처리되기도한다. 환경부의국내바이오가스생산·이용현황자료를보면2020년바이오가스생산량(3억6,232만N㎥) 중전력판매4,985만N㎥(13.8%), 스팀생산3,800만N㎥(10.4%), 가스공급1억12만N㎥(27.6%), 자체이용(바이오가스시설내소화조가온, 슬러지건조등에활용) 1억1,364만N㎥(31.4%) 등총3억…
[월간수소경제 성재경 기자] 블루에프씨(BlueFC)는지난3월도쿄빅사이트에서열린‘FC 엑스포’에20kW급연료전지시스템을출품했다. 바로그곳에서황용신대표이사를만났다. 그는과거연료전지스택을개발·제작하는스타트업을운영한이력이있다. “2021년에PHC그룹의투자를받아서연료전지시스템사업에새롭게도전하고있습니다. 10kW급건물용연료전지는1차개발을마치고KC 인증을준비하고있어요. 이번에모빌리티용20kW급제품개발을완료해서FC 엑스포에처음공개한셈이죠. 향후계획은100kW급시스템개발입니다. 귀국해서열심히해야죠.” 탄소분리판적용한20kW급연료전지시스템 황용신대표를서울금천구가산동에있는블루에프씨기술디자인센터에서다시만났다. 20kW급연료전지시스템은일본에서아직도착하지않았다. 대신10kW 정치형스택(최대출력20kW급)이입구에전시돼있었다. 같은급의금속분리판스택에비해크기가크다. 탄소분리판이들어가는정치형스택의특징이라할수있다. 블루에프씨는그라파이트(흑연) 계열의탄소분리판을쓴다. 카본파우더, 수지, 컴파운드를넣고압착해서찍어낸분리판으로금속분리판보다확실히두껍다. “자동차용스택에들어가는금속분리판에비해우리제품은1.2~1.4T(mm) 정도로거의두배가두꺼워요. 대신금속분리판은부식에대한우려가있지만, 탄소분리판은소…
[월간수소경제 성재경 기자] 국내수소산업은현대차그룹의수소전기차넥쏘를중심으로한활용부문에집중해서발전해왔다. ‘수소경제활성화로드맵’ 초기만해도수소충전소구축을통한수소전기차보급확대, 발전용·건물용연료전지확산에초점이맞춰져있었다. 정부는2019년1월‘수소경제활성화로드맵’ 발표이후수소경제표준화로드맵, 수소기술개발로드맵등후속계획을마련했고수소법제정, 수소경제위원회출범, 수소경제전담기관지정등정부주도로수소경제이행체계를구축해왔다. 특히2021년초에는활용부문에집중된국내수소산업이수소의생산과저장등인프라부문을아우르는전주기시장으로확대되면서민간기업으로주도권이넘어가는전기가마련됐다. SK가2021년1월SK E&S를중심으로수소사업진출을본격선언했고, 미플러그파워의지분9.9%를확보하면서최대주주로올라섰다. 또포스코는‘수소환원제철’ 기술을거론하며2050년까지수소생산500만톤체계를구축해철강부문의탈탄소화에나서겠다는전략을공개했다. 이어서탄소다배출업장에드는정유사, 화학사들이수소사업진출을공식화하고건설사들도수소·암모니아관련환경플랜트사업에발을들이기시작했다. 2021년9월에는현대자동차, SK, 포스코, 롯데, 한화, GS, 현대중공업등15개회원사로꾸려진수소기업협의체인‘코리아H2 비즈니스서밋’이출범했고,…
[월간수소경제 박상우 기자] 유럽연합(EU) 집행위원회가2월1일(현지시간) ‘탄소중립시대를위한그린딜산업계획(The Green Deal Industrial Plan)’을담은20장분량의통신문을발표했다. 통신문은EU 집행위원회가추진하려는정책내용을담은일종의의견서로, 통신문채택을시작으로EU 이사회와유럽의회가세부논의에착수한다. 그린딜산업계획은2019년에제안된‘유럽그린딜(The European Green Deal)’의일환으로, 세액공제와보조금을제공해역내녹색산업경쟁력을높이고탄소중립을달성하는것을목표로기존의‘유럽그린딜’과‘REPowerEU’를보완한다. 현EU 집행위원회는2019년12월출범직후최우선순위정책으로유럽그린딜을발표하며2050년까지기후중립목표를공식화했다. 기존1990년수준대비40% 감축이었던2030년중기목표는유럽그린딜발표와함께55%로상향됐으며, ‘유럽기후법(European Climate Law)’ 입법을통해최종확정됐다. 2021년7월에는△배출권거래제신설△탄소국경조정제도도입△내연기관규제△재생에너지목표상향등을담은입법안패키지‘Fit-for-55’을발표했으며2022년5월에는러시아·우크라이나전쟁으로촉발된에너지위기에대응하기위해△에너지소비절감△청정에너지사용확대△에너지공급원다변화를포…
[월간수소경제 이종수 기자] 전세계적으로전력소비량이산업수요확대, 전기차보급확산, 건물냉난방증가등으로인해지속증가할전망이다. 김기환에너지경제연구원수소연구실장이지난3월7일국회에서개최된‘분산에너지활성화정책방향토론회’에서발표한내용에따르면탄소중립을위한1차에너지의전기화전환으로국내전력수요도글로벌트렌드와유사하게지속증가해2050년탄소중립시나리오기준으로연간총전력소비량이1,200TWh 수준이될것으로전망된다. 특히코로나19에 따른 언택트문화확산으로인한데이터트래픽급증, 반도체공장의전력소비증가, 전기차충전수요집중, 기후이상현상으로인한전력수요급증등으로수도권전력수요집중현상이심화될전망이다. 이에따라전력생산지와수요지의불일치로인한수도권의안정적인전력공급이더욱어려워질것으로예상된다. 국내전력공급시스템은지방대규모발전단지(해안가)에서전력을생산한후대규모송전선로를통해수도권으로송전하는중앙집중형방식이다. 전력자립도를보면인천(영흥도) 247%, 충남(당진·태안) 235%, 경북(고리·월성·울진) 180%, 강원(강릉·동해·삼척) 175% 등지방은100%를훨씬상회하는한편서울의자립도는3.9%에불과해수도권-비수도권간전력자립도불균형이심각하다. 정부, 분산에너지활성화전략마련 그러나대규모발전소와송전선로건설관련사…
[월간수소경제 박상우 기자] ‘궁극의친환경수소’라불리는그린수소를생산하는방식중대표적인방식이바로수전해다. 수전해는물을전기분해해분리막으로이온을이동시킴으로써수소와산소를생성하는전기화학적기술을말한다. 수전해는1800년영국에서처음개발돼1902년상용화에성공했으며크게염기성액체전해질을사용하는알칼라인(AEC), 양성자교환막을사용하는고분자전해질(PEM), 알칼라인과PEM 수전해시스템의장점을결합한음이온교환막(AEM)으로나뉜다. AEC는전기전도도를높이기위해전해질로알칼리성물질인수산화칼륨(KOH)이나염화나트륨(NaCl)을사용하고분리막을통해음이온을이동시키는기술로, 여러수전해기술중가장일찍상용화됐다. 설비투자비가낮으나다른기술대비수소생산성이낮고설비자체크기가크기때문에상대적으로넓은부지를필요로하고, 그린수소생산을위해재생에너지와연계했을때전력생산변동성에대응하기어렵다는단점이있다. PEM은전해질없이순수한물을전기분해해분리막을통해양이온을이동시키는기술로최근재생에너지와연계한수소생산기술로주목받고있다. AEC 기술대비수소생산성이높고재생에너지와연계했을때변동성에대응이쉬우며설비설치에필요한부지면적이작으나설비투자비가많이든다. AEM은AEC와마찬가지로알칼리성물질인KOH를전해질로사용하고분리막을통해음이온을이동시키는기술로,…