수소경제의 현황과 앞으로의 투자 방향은?

그린뉴딜의 핵심. 수소경제의 현황과 앞으로의 투자 방향은? f.이상현

 

수소산업의 벨류체인은 생산부분, 운송부분, 활용부분으로 나눌 수 있겠습니다.

 

 

가장 청정한 그린수소는 물을 분해해서 수소를 생산하는 것입니다.

그러나 그린수소는 아직 경제적인 효율성이 안 나오고 있습니다.

그래서 정부에서도 2030년까지는 추출수소와 부생수소를 사용한다고 합니다.

추출수소는 석유화학에서 부산물로 나오는 것이고, 부생수소는 천연가스에서 개질의 형태로 나오는 것입니다.

이 두 가지는 추출과정에서 탄소가 배출되어 그레이 수소라고 이야기하고 있습니다.

정부의 로드맵은 일단 경쟁력을 갖추기까지는 일단 추출수소와 부생수소로 수소산업을 키우는 것입니다.

 

수소의 가격을 낮추는 위해서는 해외에서 수입을 해야 합니다.

수입하기에 가장 좋은 형태가 액상입니다.

액상과 액화가 있습니다.

액상은 복합물입니다.

수소원소가 붙어 있는 암모니아나 유기물형태인 액상으로 바꾼 형태입니다.

물 같은 액체라고 생각하시면 되겠습니다.

액화는 순수 수소를 -253도까지 낮추어서 액체화시킨 것입니다.

액화는 실증을 위해 연구 중에 있습니다.

수소 액화 운송은 성공하려면 장기간의 시간이 필요해 보입니다.

이렇게 어렵지만 연구하는 이유는 액화 이송이 성공하면 경제성이 훨씬 좋기 때문입니다.

 

 

현실적인 저장운송 부분에서 현재 국내 기술 수준을 이야기 해보겠습니다.

저장용기 타입1에서 타입4까지 있는데요.

타입1은 기술 수준이 가장 낮고 타입4가 가장 높습니다.

타입1은 재질이 금속이고 견딜 수 있는 압력이 200바 정도 됩니다.

타입4는 용기재질은 플라스틱이고 탄소섬유로 칭칭 동여맨 형태라고 생각하시면 됩니다.

견딜 수 있는 압력은 700바입니다.

현대차 넥쏘에는 주행거리를 늘리기 위해 타입4의 용기가 쓰이고 있습니다.

수소를 나르는 차를 튜브트레일러라고 하는데 튜브트레일러에 탑재되어 있는 용기는 타입1입니다.

튜브트레일러에 타입4 용기가 들어가지 않는 이유는 탄소섬유의 가격이 많이 비싸기 때문입니다.

 

 

장기적으로 수소의 유통에 핵심적 역할을 한국가스공사가 할 것으로 보입니다.

작년에 수소 관련 추진 로드맵을 발표했는데요.

한국가스공사는 해외로부터 수입되는 LNG 인수 기지가 전국에 4개 정도 있습니다.

여기에 압력을 관리하는 정압관리소가 142개 정도가 있고, 공급관리소가 400여개 정도 전국에 있습니다.

이들 인프라를 활용해서 당분간은 추출수소를 생산할 수 있는 것입니다.

그리고 향후에 2030년까지 700km의 수소 파이프라인을 구축하겠다고 합니다.

튜브트레일러도 현재 500대 정도가 국내에 돌아다니고 있는데 이것을 500대 더 도입할 것입니다.

 

 

수소 충전소를 구축하는 방식에는 오프사이트 방식과 온사이트 방식이 있습니다.

오프사이트 방식은 20억 정도, 온사이트 방식은 50억 정도 구축 비용이 듭니다.

오프사이트 방식은 수소를 외부로부터 조달 받습니다.

온사이트 방식은 현지에서 수소를 생산하는 방식입니다.

현지에서 생산하기 위해서는 가스가 붙어 있어야 하고 추출기가 같이 있어야 합니다.

추출기 가격이 일 생산량 500kg 기준으로 30억 정도 됩니다.

 

오프사이트 수소충전소 구조는 압축기, 저장 용기, 디스펜서, 냉각기로 구조됩니다.

온사이트면 여기에 추출기가 하나 더 붙어있는 형태가 됩니다.

국산화가 압축기는 안되어 있습니다.

디스펜서, 저장 용기는 국산화가 어느 정도 진행되어 있습니다.

추출기도 국산화가 되어 있습니다.

구축 비용을 줄이기 위해서도 다양한 부품들의 국산화가 필요해 보입니다.

 

 

연료전지가 타입별로 SOFC, PAFC, AFC, PEMFC 등으로 나뉘어 있습니다.

핵심부품의 소재와 작동 온도의 차이에 의해서 이렇게 구분된다고 생각하시면 됩니다.

두산퓨어셀이 우리나라에서 가장 보급을 많이 했는데 방식은 PAFC 방식입니다.

이 방식은 레퍼런스가 오래된 방식으로 어느 정도 상용화가 되어있습니다.

작동온도가 120도에서 250도로 고열이 필요하지 않습니다.

 

SOFC라는 방식은 블룸SK퓨어셀이라는 회사가 국내에 구축하고 있습니다.

SOFC는 작동온도가 1000도에 육박합니다.

그래서 부품들의 내구성이 확보가 되어야 하는 단점이 있지만 에너지 효율성이 좋습니다.

 

연료전지에서 셀스텍이 가장 비중이 큰데 30~40% 정도 차지합니다.

셀스텍을 국산화 했는데 이것을 만들 수 있는 곳이 현대모비스입니다.

현대모비스의 셀스텍을 이용해서 연료전지를 만들면 PEMFC방식이 됩니다.

연료전지의 주된 방식은 SORFC, PAFC, PEMFC가 될것으로 보입니다.

 

국내는 오프사이트로 충전소가 구축되고 있는데 구축을 하는 사업자나 설비를 공급하는 사업자 쪽으로 투자적인 관점으로 보길 바랍니다.

발전용 연료전지 쪽에서는 핵심기술이 셀스텍이니 셀스텍 기술을 내재화 시킨 업체 위주로 살펴 볼 필요가 있습니다.

 

위 내용은 경제의 신과 함께(2020.11.21)를 듣고 개인적으로 요약한 내용입니다.

신과 함께의 정확한 내용과는 다소 차이가 날 수 있습니다.

정확한 내용은 신과 함께 방송을 확인하시기 바랍니다.