청정수소 글로벌 협력 업무협약 체결 후 기념촬영 하고 있다. 오른쪽 두 번째는 한국중부발전 김광일 기술안전본부장. 한국중부발전㈜ 제공
2050 탄소중립과 에너지 전환의 새로운 패러다임에 선제 대응할 수 있는 기술개발이 필수적이다. 최근 정부가 무탄소 청정 연료인 수소를 세계 1등 산업으로 육성시키기 위한 생태계 조성에 적극 나서며 에너지 공기업들이 수소 관련 인프라 구축에 속도를 내고 있다.
한국중부발전㈜은 정부의 신에너지 정책에 부응하기 위해 수소경제 활성화에 집중한다. 2050년 탄소 배출 넷제로 달성을 목표로 탄소 경영 시스템을 고도화하고 사업 모델 개발 및 중장기 투자 전략을 수립하고 있다.
중부발전은 수소 산업 전반에 진출해 기후변화에 대응하는 동시에 새로운 활력을 모색하고 있다. 미래의 청정에너지 발전으로 주목받는 수소 발전 분야에서 가시적인 성과를 내고 있으며 수소와 관련한 다각적인 신사업으로 온실가스 감축을 위한 노력도 활발히 진행 중이다.
중부발전은 CFE(Cabon Free Energy) 확대를 위한 청정수소 역할에 대해 공감대를 형성하고 글로벌 협력을 통한 국내 청정수소 생태계 구축 계획을 홍보하기 위해 지난해 12월 아랍에미리트 두바이에서 열린 유엔기후변화협약 당사국총회(COP28)에 참석해 청정수소 글로벌 협력 업무협약을 체결했다고 밝혔다.
이 회의에서 중부발전은 충남도, 제너럴일렉트릭(GE), SK E&S, 에어리퀴드와 충남 보령에서 추진 중인 국내 최대 규모 블루수소 사업 성공을 위해 MOU를 체결한 것이다.
블루수소는 화석연료를 사용해 생산된 수소로 발생되는 이산화탄소를 포집 및 저장 기술로 제거한 수소를 의미하며 보령 블루수소 플랜트는 연간 25만 t의 수소를 생산해 수소연료전지 및 혼소발전, 수소 상용차 모빌리티용으로 공급할 예정이다.
중부발전은 지난해 8월 ‘수전해 기반 수소생산기지 구축사업’ 신규 과제에 최종 선정됐다. 이는 지난해 4월 산업통상자원부에서 국내 청정수소 생산 인프라 확대를 지원하기 위해 공고한 사업이다. 한국중부발전은 충청남도, 보령시, 현대엔지니어링, 테크로스워터앤에너지와 컨소시엄을 구성해 수소 도시 보령시의 수소에너지 자립화를 위해 공모 사업에 최종 선정됐다. 수전해 기반 수소 생산 기지는 2.5㎿급 수소 생산 설비로 일 1000㎏의 청정수소를 생산해 낼 수 있으며 생산된 수소는 보령시의 수소충전소에 공급될 예정이다.
일본의 에너지 전문 이데미츠 코산이 홋카이도 서부 도마코마이 지역에 그린 수소 공급망을 구축하는 프로젝트에 나선다고 밝혔다.
22일 이데미츠 코산은 ENEOS, 홋카이도 전력 등과 함께 2030년까지 연간 1100톤 이상의 그린 수소를 생산할 수 있는 일본 최대급 발전소를 건설한다고 발표했다. 풍부한 재생가능 에너지를 사용, 그린 수소 파이프라인을 통해 이데미츠 코산 및 홋카이도 현지 공장에 전력 공급망을 구축하는 것이 목표다.
홋카이도 전력 측은 “홋카이도는 해상 풍력 등 재생 에너지의 잠재력은 매우 높지만, 전력 수요가 상대적으로 적고 일본 본토와의 교류량에 제약이 있어 재생 에너지의 도입과 확대가 과제”라고 전했다.
이어 “이번 프로젝트를 통해 향후 홋카이도의 잉여 전력을 유용하게 활용하고 전력 시장 안정을 위해 신재생 에너지 도입과 확대에 나서겠다”라고 덧붙였다.
신에너지 산업기술종합개발기구(NEDO)가 홋카이도 서부 도마코마이 지역에 위치한 기업을 대상으로 조사한 결과에 따르면, 화석 연료에서 수소로 전환하는 것에 따라 각 공장의 공정, 발전, 발열, 모빌리티 등 다양한 방면에서 소비 에너지 감축이 가능해 연간 7만톤 이상의 탈탄소화가 가능할 것으로 알려졌다.
프로젝트가 진행되는 도마코마이시도 수소 공급망 구축에 대해 긍정적인 반응이다.
도마코마이시는 “홋카이도를 대표하는 제조 거점 중 하나로, 다양한 사업이 밀집되어 있어 이번 프로젝트는 탈탄소화 추진 관점에서 대단히 중요한 계기”라고 밝혔다.
또 “이번 프로젝트를 통해 도마코마이시가 ‘탄소 제로 도시’라는 이미지를 실현할 매우 중요한 기회’라고 전했다.
Over 200 companies to promote 650 green hydrogen projects in Spain.
Renewable hydrogen production in Spain will be around 2.5 million tonnes per year in 2030, according to the average scenario estimated by Enagás based on data collected from companies interested in participating in hydrogen transport infrastructure. The company has registered a total of 650 projects, 65% of which are for production, 20% for consumption and the remaining 15% for marketing.
Two hundred and six companies participated in the “call of interest” announced by Enagás in the last quarter of 2023. Three possible scenarios have been extrapolated from the data provided at this non-binding consultation: maximum potential, a “call of interest” and a baseline scenario.
The second scenario, which includes the most mature projects, identifies an electrolysis capacity of 23.3 gigawatts. The estimated demand at that date is one million tonnes per year, compared to the 600,000 tonnes of grey hydrogen consumed today.
New uses of hydrogen In the maximum potential scenario, production would reach 7.9 tonnes per year, with an electrolysis capacity of 74.3 gigawatts. In the baseline scenario, production would be 1.6 tonnes per year and electrolysis capacity would reach 13.4 gigawatts. The consumption forecast of one million tonnes has been maintained, a figure which, according to Enagás CEO Arturo Gonzalo, reveals that there will already be new uses for this fuel by that date and “Spanish industry will have made progress in replacing grey hydrogen with green hydrogen”.
According to Enagás, these results confirm the infrastructure projects that were presented to the European Commission’s call for Projects of Common Interest (PCI): the Cantabrian Coast Corridor, the Ebro Valley Corridor, the Levante Corridor, the Vía de la Plata Corridor connected to the Puertollano Hydrogen Valley, the Guitiriz-Zamora Corridor and two underground storage facilities in Cantabria and the Basque Country. New areas of production and demand aggregation have also been identified and will now be analysed to assess their feasibility.
Europe’s first hydrogen hub All these Spanish infrastructures projects will be connected to the future H2Med corridor, with which Enagás aspires to turn the Iberian Peninsula into Europe’s leading hydrogen hub. This corridor, incorporated into the PCIs, also includes the section between Celorico da Beira in Portugal and Zamora (CelZa) and the maritime connection between Barcelona and Marseille (BarMar). This pipeline will be essential for Spain to be able to export its surpluses, which would amount to 1.5 tonnes per year in the average scenario. It will in this way contribute to achieving Europe’s target of producing some 10 million tonnes per year out of the 20 million tonnes expected to be consumed by 2030.
The total amount of the projects submitted by Enagás to the European Commission’s PIC call would represent a total gross investment of 4.9 billion euros. As for H2Med, Spain’s participation will involve a total gross investment of around one billion euros. The final planning will be carried out by the Spanish government.
월간수소경제 = 이상현 기자 | 현대자동차가 현대모비스의 수소연료전지사업을 인수하면서 수소차 시장 경쟁에 불이 붙었다. 상용차를 앞세워 수소차 시장을 점령한 중국과 새로운 수소차 출시를 앞둔 자동차 강국 일본과의 3파전에서 현대차의 입지가 주목된다.
현대차는 현대모비스와 사업 양수도 계약을 체결하고, 현대모비스의 국내 수소연료전지사업 일체를 인수한다고 지난 16일 밝혔다.
글로벌 수소차 시장 경쟁 가속화에 따른 영향력 확대가 사업 인수 원인으로 꼽힌다. 수소차 시장 점유율 1위를 수성해오던 현대차가 중국에게 자리를 내주면서 위기감을 느꼈기 때문이라는 분석이다.
SNE리서치는 지난해 중국이 수소차 시장 점유율 38.8%를 기록하며 1위에 올랐다고 지난 15일 밝혔다. 상용차를 중심으로 지속적인 성장세를 기록한 결과다. 국내에서 수소차를 제조하는 기업은 현대차뿐인 반면 중국은 수소 상용차 기업만 해도 수백 개 사에 달한다.
2024 넥쏘.(사진=현대차) 한국의 시장 점유율은 넥쏘 판매량 부진 여파로 전년 동기 대비 55.2% 감소했다. 현대차는 승용차 넥쏘와 수소버스 일렉시티를 총 5,012대 판매하며 시장 점유율 34.7%를 기록했다. 2022년 현대차의 시장 점유율은 54.8%다. 지난해 넥쏘 판매량은 4,709대에 그쳐 전년 동기 대비 55.9% 줄었다. 반면, 도요타 미라이는 지난해 대비 3.9% 늘어난 3,737대가 판매됐다.
일본의 약진도 예상된다. 도요타가 수소전기 ‘크라운 세단’을 출시한 데 이어 혼다도 신형 수소전기차 CR-V FCEV를 올해 안으로 출시하며 수소차 시장 진입을 예고했기 때문이다.
R&D, 생산의 유기적 연결로 수소차 보급 확대 노려
현대차는 이번 사업 인수로 원료부터 차량 생산까지의 수소차 제조 공정을 담당할 수 있게 됐다. 현대모비스의 수소연료전지사업과 관련된 설비, 자산뿐 아니라 R&D, 생산·품질 인력 등을 함께 인수해 사업을 지속해 나갈 예정이다. 넥쏘 후속 모델도 2025년까지 출시할 예정이라 수소 승용차 시장에서 큰 영향력을 끼칠 것으로 기대된다.
이번 사업 인수 결정은 R&D(현대차)와 생산(현대모비스)으로 이원화 돼 있던 기존 구조를 유기적으로 연결해 시너지를 창출할 수 있도록 하기 위함이다.
액체수소 충전소가 들어설 익산의 목천 수소충전소(사진=익산시) 특히 올해는 인천 등 3곳에서 액화수소플랜트가 가동되고, 액체수소충전소 개소도 앞두고 있어 수소버스, 수소트럭 등의 상용차 보급확대가 기대된다. 액체수소는 기체수소대비 충전시간이 짧고 부피가 800분의 1 수준이다. 즉 같은 양의 수소를 공급할 때 저장공간이 압도적으로 줄어든다. 수소를 탱크에 저장하기 위해서는 600~700bar 정도의 압력이 필요한 기체수소와는 다르게 1~3bar의 저압 저장도 가능해 수소상용차 보급 확대를 계획하고 있는 현대차에 기대가 더해진다.
또 올해 청정수소발전 입찰시장이 개설되는 등 2027년부터 본격적으로 발전 분야의 수소 활용이 확대될 것으로 예상된다. 이에 따라 현대차는 발전 분야 연료전지시스템 사업에도 진출한다는 계획이다.
특히 기존 넥쏘 연료전지 기술력을 응용해 트램, 항만, 선박, AAM 등 비차량 분야에서도 사업 다각화를 위한 노력을 지속해 나갈 예정이다. 트램의 경우 이미 현대로템에 연료전지시스템을 제공해 수소트램을 개발하고 울산에서 실증 운전을 마쳤다.
현대차의 SPACE 파빌리온.(사진=현대차) 이처럼 현대차는 수소전기차 및 차량 외 다양한 어플리케이션에 적용할 수 있는 수소연료전지 판매를 확대함으로써 규모의 경제로 인한 수소연료전지 가격 인하를 통해 수소 생태계의 실현을 가속화한다는 포석이다.
아울러 현대차는 지난 ‘CES 2024’에서 수소, 소프트웨어 기반의 미래 모빌리티 콘셉트를 공개한 바 있다. 퍼스널 모빌리티(DICE), 공공 모빌리티(SPACE), 물류 시스템(CITY POD) 등이 포함된다. 공공 모빌리티인 SPACE는 이동을 넘어 ‘파빌리온’이라는 열린 공간으로까지 확장된다. 수소연료전지시스템을 통해 에너지를 공유하는 포터블 배터리 슬롯과 다양한 충전 모듈이 내재됐다. 또 수소연료전지 부산물인 물을 활용한 공기정화 녹조, 스마트팜도 있다. 물류 이동을 담당하는 CITY POD은 수소 에너지 운송에도 활용될 예정이다.
수소연료전지시스템은 수소차의 차량 가격, 연비 등 시장성에 영향을 미치는 핵심 부품이다. 현대차는 R&D 영역과 생산 영역의 밸류체인 연결을 통해 수소연료전지의 성능, 내구성, 생산 품질을 올려 수소차 보급 확대에 직간접적으로 기여하는 것을 목표로 하고 있다.
장재훈 현대차 사장은 “연료전지시스템의 R&D부터 제조까지 밸류체인 일원화를 통해 수소차 등 모빌리티 혁신에 앞장서겠다”고 말했다.
수소 밸류체인 구축이 답이다
현대차는 수소연료전지 사업뿐 아니라 수소 밸류체인 전 단계에 걸쳐 다양한 기술 개발과 지속적인 투자를 이어가고 있다.
현대차는 'CES 2024'에서 수소에너지 대전환을 이끌 미래 청사진을 제시했다.(사진=현대차) 현대차는 CES 2024에서 기존 연료전지 브랜드인 ‘HTWO’를 현대차그룹의 수소 밸류체인 사업 브랜드로 확장하겠다고 선언했다. 수소의 생산부터 저장, 운송, 활용까지 모든 단계에서 고객의 다양한 환경적 특성과 수요에 맞춰 단위 솔루션(Grid)을 결합해 최적화된 맞춤형 패키지를 제공하기 위한 ‘HTWO Grid’ 솔루션을 발표하는 등 ‘수소 밸류체인’ 구축을 통해 수소 사업의 성장을 견인하고 수소 사회로의 전환을 앞당기겠다는 청사진을 제시한 것이다.
현대차는 그린수소 생산을 위해 수년 내 MW급 PEM 수전해기를 양산하고, 수소연료전지 부품·생산 인프라 공용화를 통해 현재 대비 경쟁력 있는 가격으로 수소를 생산할 계획이다. 그룹 차원에서 대규모 수소 수요 창출에 기여해 연간 수소 소비량을 2035년까지 300만 톤으로 늘릴 계획도 발표했다.
수자원이 제한적이거나 재생에너지 공급이 어려운 지역에서도 생활폐기물을 통해 수소를 생산할 수 있도록 유기성 폐기물을 수소로 전환하는 방식(W2H)과 폐플라스틱을 수소로 전환하는 방식(P2H) 등 자원순환형 수소 생산 기술 2종을 개발하고 있다.
그룹 내 다른 계열사들과의 협력을 통해 수소의 저장, 운송 및 활용을 위한 기술도 개발 중이다.
앞으로도 현대차는 수소사업을 가속화할 것이라는 평가다. 정의선 현대차 회장이 CES 2024에서 강조한 “수소는 다음 세대를 위한 것”이라고 문구에서 이를 확인할 수 있다.
