日 도시가스사들 수소 기술개발 박차

자료출처 가스신문

일 자 2021.7.9

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■도쿄가스 - 저비용화 수전해 셀 개발

[가스신문=강동수 일본특파원] 일본 도쿄가스는 SCREEN 파인텍솔루션즈와 수전해식 수소제조장치의 핵심 부품인 수전해용 셀택과 셀택제조장치의 공동 개발에 합의해 2년 내에 저비용 제조 기술 확립을 목표로 하고 있다. 수소의 용도는 직접 이용과 합성 메탄의 원료로 활용하는 데 쓰인다.

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지난해 1월에 개설한 도요스 수소충전소의 수소 충전 설비를 2개 추가해 하루에 연료전지버스 20대 이상을 충전할 수 있게 했다. CO₂삭감 흡수효과로 CO₂배출량을 상쇄한 탄소중립 도시가스를 수소 제조의 원료로 해서 충전소 내에서 사용하는 전력은 전부 신재생에너지 유래의 CO₂프리 수소를 공급하는 일본 최초의 충전소로 주목을 받고 있다.

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도쿄 올림픽 선수촌 부지의 도시 개발 프로젝트 ‘HARUMI FLAG’에서는 도쿄가스와 자회사인 하루미에코에너지가 수소 배관 공급을 시행할 예정이다. 이미 수소 배관 약 700m를 정비하고 대회가 끝나면 남은 300m를 추가 설치할 예정이다.

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■오사카가스 -고효율 메타네이션 성공

일본 오사카가스는 SOFC 에너팜 type S의 역기능을 이용해 CO₂와 수소로부터 메탄을 합성하는 고효율화 기술의 기초연구에 몰두하고 있다. SOFC는 도시가스를 개질해 수소를 만들고 발전하는데 SOEC는 역으로 전기를 투입해 수증기와 CO₂를 고온에서 수소와 일산화탄소로 전기분해하고 그것을 이용해 메탄화 반응 장치로 메탄을 생성한다. SOEC와 메탄화 기술을 조합함으로써 기존의 메타네이션보다 고효율의 탄소중립 도시가스 연료를 신재생 에너지 유래 전기로부터 제조할 수 있다. 최근 저비용과 규모 증대에 적합한 금속지지형 신형 SOEC의 실용 사이즈 셀 시험 제작을 일본 최초로 성공했다. 연구개발을 통해 2030년경에 기술 확립을 목표로 하고 있다.

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■도호가스 - 수소연소기술 개발

도호가스는 공업로 버너용 수소 전용 연소 기술을 개발했다. 미래의 수소 연료 수요를 예측해 공업로에 사용되는 도시가스 사양의 버너 부품을 교환하는 것만으로 수소 전용 연소로 바꿀 수 있게 했다. 이 버너의 수소 전용 연소 기술을 확립한 것은 일본에서 최초이다.

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또한 산업기술종합연구소와 공동으로 도시가스와 수소의 혼합 연소 엔진의 연구에도 힘쓰고 있다. 2022년 3월까지 기초연구를 하고 2025년 이후 500~수천㎾급 가스 엔진 코제너레이션에의 탑재를 목표로 하고 있다.

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아울러 탄소 재활용과 CO₂저장 등에 필요한 고압 고순도의 CO₂를 효율적으로 회수하는 기술의 확립을 목표로 LNG의 미이용 냉열을 활용해 대기 중의 CO₂를 직접 회수하는 세계 최초 기술 연구를 진행하고 있다.

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