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ⓒ셔터스톡

 

 

지난 1, 정부는 수소 경제 활성화 로드맵을 발표했습니다. 수소경제란 수소를 주요 에너지원으로 사용하는 경제 산업구조를 의미하는데요. 화석연료 중심의 산업구조에서 벗어나 새로운 청정에너지인 수소를 기반으로 한국 산업 생태계를 재구축하는 계획이랍니다.

 

이번 로드맵의 핵심은 2040년까지 수소차 누적 생산량 620만 대, 수소충전소 1,200개소 구축인데요. 정부는 2030년 수소차와 연료전지 분야에서 세계 시장 점유율 1위를 기록하겠다고 약속하는 등, 세계 최고의 수소 경제 선도 국가로 도약하겠다고 공표했습니다.

 

 

ⓒ클립아트

 

수소 경제 활성화 로드맵 발표 이후, 전국 각지에서 다양한 변화가 일어나고 있는데요. 올해 5, 산업통상자원부가 수소충전소 규제를 합리화함으로써 수소차 충전소 부지 확보 문제를 해소하고 운영 여건을 개선했답니다. 그로부터 1달 뒤, 6월에는 현대자동차 등이 국내에서 제작한 신형 수소전기버스 양산 1호 차가 창원시에 투입되기도 했죠.

 

좀 더 효율적이고 저렴하게 수소를 만드는 기술도 꾸준히 연구되고 있습니다. 기초과학연구원(IBS)은 햇빛과 물만으로 수소 생산이 가능한 기술을 개발하기도 했습니다. 몸속 효소의 원리를 모방해 수소 생산 효율을 기존 대비 50% 이상 높인 '광() 촉매를 활용한 기술이죠.

 


 

 

세계 대표 에너지 유틸리티 기업인 한국전력 역시 이런 차세대 에너지원의 개발과 활용을 위해 연구에 박차를 가하고 있습니다. 현재 한국전력의 기업부설연구소인 한국전력연구원은 한국중부발전과 함께 그린 수소 생산기술 개발 연구과제를 추진하고 있답니다. ‘그린 수소 생산 시스템이란 무엇일까요?

 

 

ⓒ셔터스톡

 

 

그린 수소 생산 시스템이란 이산화탄소 배출이 없는 친환경 수소생산시스템을 말합니다. 기존의 연료전지용 수소 생산에 보편적으로 사용되는 수증기 개질 반응의 경우, 수소 1kg을 생산하기 위해 10kg의 이산화탄소가 배출되는데요. 전력연구원이 개발하고 있는 시스템은 증기와 금속을 이용해 물을 분해하여 연료 전지용 수소를 생산하는 열화학적 물 분해 시스템이랍니다.

 

본 시스템은 친환경 기술인 동시에 기존 수소 생산 기술보다 효율성 높은 수소 생산이 가능하다고 해요. 과연 어떤 원리일까요?

 

 

그린수소 연료전지 발전소 개념도 ⓒ한국전력연구원 보도자료

 

 

일반적으로 연료전지용 수소 생산에는 환원제로 LNG가 사용되며, 보편적으로 수증기 개질 반응이 활용돼요. 개질改質 , reforming)이란 가솔린의 탄화수소 조성을 열 또는 촉매의 힘을 이용해 성상을 개선한다는 의미인데요. 이 과정을 통해 수소 1kg을 생산할 경우, 10kg의 이산화탄소가 배출되죠. 때문에 이 이산화탄소를 포집할 별도의 장치가 필요했습니다. 포집 장치의 설치뿐만 아니라 생산 과정 중 다단 공정이 필수적이라, 그동안 효율적인 수소 생산이 어려웠는데요.

 

그린 수소 시스템은 이런 기존 생산방식과 달리 단일 공정을 통해 고순도 수소를 생산할 수 있답니다. 따라서 보다 효율적인 수소 생산이 가능해지죠. 더불어 이산화탄소 배출 걱정 없이 수소를 생산할 수 있어서 기존에 반드시 필요했던 포집 설비 구축 역시 필요하지 않게 됐어요. 덕분에 온실가스 감축 등과 같은 환경적 효과뿐만 아니라 설비 비용 절감 등의 경제적 효과도 기대할 수 있을 거라네요!

 

전력연구원과 한국중부발전은 향후 2021년까지 연료전지 발전소를 대상으로 20kWth 그린 수소 생산 시스템을 실증하고, 2022년에는 시스템 용량을 증가시킨 후 사업화를 추진할 계획이라고 합니다.

 

 


 

그린 수소 생산 시스템이 성공적으로 개발되면 연료전지 발전사업의 경제성을 높일 뿐만 아니라 새로운 비즈니스 모델 창출이 가능해질 텐데요. 현재 정부에서 추진 중인 국내 수소 경제 활성화에도 큰 기여를 하리라 기대됩니다.

 

 

 

수소는 기술 경쟁력과 발전 유망성, 중소기업 연계성, 고용 창출 효과 등이 탁월한 차세대 에너지원입니다. 이처럼 미래 전략산업의 조건에 부합하기 때문에 한국뿐 아니라 세계 각국이 수소 관련 기술 개발에 집중하고 있는데요. 한국전력연구원의 그린 수소 생산 시스템덕분에 한국이 수소 기술의 세계적인 선두주자가 될 수 있기를 바랍니다!

 

 

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