[기계신문] 정부는 수소 생태계 확대를 위해 2022년 올 한해에만 수소산업 전주기 분야의 국가연구개발 과제에 1,718억 원을 지원할 예정이다. 이는 작년보다 약 62%가 증가한 것으로 신규 R&D 과제에만 역대 최대 규모인 총 442억 원을 지원한다.
이번에 선정된 총 22개의 신규 과제 수행기관들은 지난 1월 말 2022년 수소 분야 R&D 과제 기획 공고가 나간 이후, 3월 한국에너지기술평가원 주관의 평가를 통해 선정되었다.
당초 2022년 수소 분야 R&D는 수소 생산, 저장, 활용 및 안전 등 수소경제 전 분야에서의 핵심기술 개발 및 확보를 최우선 목표로 기획되었으며, 다수의 대규모 실증 과제를 통해 현재 연구 단계 수준의 수소기술을 조속히 상용화하는 데 주안점을 두었다.
우선 수소 생산 분야에서는 경제성 있는 수전해 설비 운용 기술 확보를 위해 10MW급 이상의 대규모 실증 프로젝트 실시 등 청정수소 생산 기반 강화에 초점을 맞추었다.
그간 2017년 제주 상명풍력단지 내 260kW급 수전해 기술개발 및 실증 과제를 시작으로 2MW급(나주), 3MW급(제주행원) 등의 소규모 수전해 실증을 단계적으로 추진해 왔다.
이번 실증 사업은 앞선 실증 과제들이 해외 대비 소규모인 점을 감안, 대규모 실증을 통해 대규모 수전해 시스템의 최적 운전 조건과 그린수소 생산 데이터, 경제성 데이터 등을 축적하는 한편, 각 타입별 국내외 수전해 설비 간 비교 평가를 통해 국내 수전해 기술력 향상을 목표로 한다.
수전해 시스템은 전기로 물을 분해하여 산소 및 수소를 생산하는 설비로서 재생에너지 전력 사용 시, 이산화탄소 배출이 없는 그린수소 생산의 핵심 기술로 주목받고 있으며, 알칼라인(AEC), 고분자전해질(PEM), 고체산화물(SOEC), 음이온교환막(AEM) 4가지 타입이 있다.
이번 과제는 제주 구좌읍에 위치한 30MW 풍력단지 내 12.5MW급 수전해 설비를 구축하고, 풍력단지에서 생산된 전력을 기반으로 그린수소를 생산하는 실증 사업이다.
과제가 성공적으로 진행되면 사업이 종료될 2026년에는 연간 약 1,000톤 규모의 청정수소가 생산되어 제주도 내 수소청소차 약 300대 및 수소터빈 혼소 발전 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 보이며, 향후 수전해 조기 상용화 및 해외 수전해 시장에 ‘팀코리아(Team Korea)’로 진출할 수 있는 발판이 될 것으로 기대된다.
사업에는 한국남부발전을 주관기관으로 하여 할로하이드로젠, 선보유니텍, SK에코플랜트, 예스티, 지필로스, 한국수력원자력, 가스기술공사, 에너지기술연구원, 한국에너지공단, 미래기준연구소, 제주에너지공사, 제주대학교, 제주도청 등이 참여한다.
수소 운송·저장 분야에서는 기체수소 대비 약 1/800로 부피 절감이 가능한 액화수소 저장기술과 수소탱크, 압축기 등 수소설비 부품의 원가 절감 및 고성능화를 위한 기술개발을 추진한다.
현재 가용한 액화수소 트레일러는 모두 외산 제품인 가운데, 이번 과제를 통해 3톤급 액화수소 트레일러가 우리 기술로 개발되면 2025년경에는 국내 액화수소 플랜트에서 나오는 액화수소를 운송하는 데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
또한, 상용차용 수소 저장용기 원가 30% 이상 절감을 목표로 하는 기술개발을 지원하여, 이를 기반으로 수소상용차의 가격 절감을 통해 수소 모빌리티 보급 확대에 기여하고자 한다.
수소 활용 분야는 기존의 화석연료 기반 모빌리티를 수소 모빌리티로 전환하고, 암모니아 주입 연료전지 원천기술개발 및 연료전지 신뢰성 향상을 위한 기술개발을 추진한다.
현재 철강업계, 대규모 물류창고 등 실제로 지게차가 대량으로 사용되는 현장에 100대 규모의 수소지게차 운행 실증을 추진하여 운행데이터를 확보하고, 인증 기준을 수립하는 등 산업기계의 수소 모빌리티로의 전환을 촉진할 수 있는 기반을 마련할 예정이다.
아울러, 산업단지 내에서 수소 모빌리티 활용을 촉진하기 위해 산업단지 내에 입주한 기업의 부대시설에 자가 사용 목적의 수소저장·충전 시설 설치가 가능하도록 하여 그 효과가 배가될 것으로 보인다.
그 외, 연료전지 신뢰성 향상을 위해 국내 KOLAS 인정 시험기관이 직접 내구성 및 수명을 검증하는 과제와 그린암모니아를 직접 연료로 사용하는 연료전지의 원천기술 확보도 지원한다.
끝으로, 수소 안전 분야는 해외 액화수소 생산설비가 국내에 도입되는 가운데 한국형 액화수소 안전기준을 마련하기 위해 핵심부품 및 시설의 성능을 검증하고, 안전성을 평가하는 기술개발을 진행할 예정이다.
이를 통해 액화수소 핵심부품 및 설비의 성능검증, 실증시험 경험을 축적하고 극저온 환경에 부합하는 안전기준을 제도화하여, 국민 불안감을 해소하고 수용성을 높여 수소산업 생태계 발전에 기여할 것으로 기대된다.
양병내 산업통상자원부 수소경제정책관은 “최근 고유가 기조 하에서 고유가와 탄소중립을 동시에 해결할 수 있는 수소경제로의 이행은 거스를 수 없는 흐름이며, 그린수소 생산, 수소 모빌리티 확대 등 수소경제 전주기 분야의 기술력 확보를 위한 지원을 강화할 것”이라고 강조했다.
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