New Energies, new possibilities

월간수소경제 = 박상우 기자 | 제주 행원 그린수소 생산단지가 생산능력을 확대한다.

26일 한국가스공사는 제주 행원 그린수소 생산단지에 구축된 1MW급 PEM 수전해 시스템이 본격적으로 그린수소를 생산한다고 밝혔다. 1MW급 PEM 수전해 시스템은 SK플러그하이버스(SK Plug Hyverse)가 공급했다.

제주 행원 그린수소 생산단지는 제주도의 '그린수소 글로벌 허브 구축계획' 일환으로 구좌읍 행원리에 설치됐다. 

지난해 9월부터 2MW급 알칼라인 수전해 시스템(수소에너젠)과 0.3MW PEM 수전해 시스템(두산에너빌리티)을 가동해왔으며 이번에 1MW 수전해 시스템의 가동이 시작됨에 따라 목표한 3.3MW 구축을 완료했다. 이를 통해 하루 최대 1.3톤의 그린수소를 생산한다는 계획이다.

수전해 가동에 필요한 전기는 제주에너지공사가 운영 중인 행원 풍력·태양광발전단지에서 생산·공급한다. 이를 통해 생산된 그린수소는 조천읍 함덕리에 있는 ‘함덕그린수소충전소’에 공급된다.

제주도는 이곳에서 얻은 데이터를 동복·북촌풍력발전단지에서 진행할 12.5MW 그린수소 생산 실증 사업에 반영할 예정이다.

이 사업은 재생에너지 비율이 높은 제주지역 전력계통 특성을 활용해 그린수소 생산 실증을 진행하는 사업이다. 지난 2022년 4월에 시작된 이 사업은 오는 2026년 3월까지 총 48개월 동안 진행되며 사업비는 국비 296억 원, 민간 324억 원을 포함해 총 620억 원이다.

이 사업의 특징은 현존하는 수전해 시스템 4종(AEC, PEM, SOEC, AEM)이 모두 설치되는 것이다. PEM은 SK플러그하이버스(플러그파워 5MW)와 선보유니텍(엘켐텍 2MW), 알칼라인은 지필로스(수소에너젠 2MW), AEM은 예스티(인앱터 2MW), SOEC는 SK에코플랜트(블룸에너지 1.5MW)가 각각 구축한다. 이를 통해 총 12.5MW급 그린수소 생산 실증단지가 조성된다.

가동률 60%를 기준으로 연간 1,176톤의 그린수소 생산을 목표로 하고 있으며, 여기서 나온 그린수소는 생산단지와 연계한 온사이트 충전소를 통해 수소청소차와 수소버스에 우선 공급될 예정이다.

이와 함께 제주도는 산업통상자원부의 ‘30MW급 청정수소 생산을 위한 기반 기술개발실증사업’의 통합 실증시설을 구축하는 과제를 수행한다.

이 사업은 20MW(10MW 2기)급 알칼라인 수전해 시스템과 10MW(5MW 2기)급 PEM 수전해 시스템을 개발해 30MW급 그린수소 생산 실증 인프라를 구축하는 것으로, 예비타당성 심사 이후 2025년부터 2030년까지 총 6년간 진행된다. 총 사업비는 약 2,500억 원(국비 1,500억 원, 민자 1,000억 원)이다.

이에 따라 제주도는 2030년까지 세계적 수준인 50MW 규모의 그린수소 생산체계를 구축할 수 있게 된다. 이를 통해 2030년부터 3,800여 톤의 청정수소를 생산해 수소 혼전소 발전을 추진할 예정이다. 특히 국내 최초로 5MW급 전소터빈 실증사업도 추진한다.

제주 행원 그린수소 생산단지, 1MW PEM 수전해 가동 개시 < 기술 < NEWS < 기사본문 - 월간수소경제 (h2news.kr)

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[수소뉴스 = 유재준 기자]한국가스공사(사장 최연혜)는 국내 최초로 제주 1MW PEM 수전해 시스템을 활용해 그린수소 생산에 성공했다고 26일 밝혔다.

그린수소는 풍력, 태양광 등 재생에너지 전력으로 물을 전기분해하여 생산한 수소로, 생산과정에서 이산화탄소가 배출되지 않는다.

정부의 탄소중립정책에 발맞춰 수소사업을 추진하고 있는 가스공사는 지난 2020년 제주에너지공사가 주관하는 ‘그린수소 생산 및 저장시스템 기술개발사업’ 컨소시엄에 참여했다.

2022년 당시 국내에는 40기압의 고압을 활용하는 PEM(Polymer Electrolyte Membrane: 고분자 전해질 막을 활용해 수소를 생산하는 방식으로, 생산효율이 높고 장치의 소형화가 가능해 차세대 수전해 설비로 주목받음) 수전해 시스템에 대한 안전성 평가방법이 부재함에 따라, 가스공사는 설비 제작사와 함께 정부의 규제특례를 적용받아 안전성을 확보했다.

올해 7월부터 국내 최초로 1MW급 ‘PEM 수전해 시스템’을 제주도 행원실증단지에 성공적으로 구축하고, 시간당 18kg의 수소(18kg은 수소버스 1대의 하루 사용량)를 생산해 ‘제주 함덕 그린수소 충전소’에 공급함으로써 ‘제주 탄소 없는 섬’ 실현에 적극 기여하고 있다.

가스공사는 이번 실증연구를 통해 MW급 PEM 수전해 시스템 운영 기술을 확보했으며, 실증단지 내 참여기업들과 함께 2025년 30대의 수소연료전지버스 실증사업에 필요한 수소공급 사업에 기여할 것으로 기대된다.

가스공사 관계자는 “가스공사는 정부의 2050 탄소중립정책에 적극 부응하기 위해 수소사업 기반을 단계적으로 구축하고 있다”며, “이번 사업을 통해 그린수소 생산에 대한 운영기술을 고도화하여 급변하는 에너지시장에서 지속가능한 성장을 추구해 나가겠다”고 말했다.

가스공사, 제주 1MW PEM 활용한 ‘그린수소’ 생산 성공 < 실시간 기사 < 종합 < 뉴스 < 기사본문 - 수소뉴스 (h2news.co.kr)

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월간수소경제 = 박상우 기자 | 독일의 AEM(음이온교환막) 수전해 전문기업인 인앱터(Enapter)가 이탈리아에 있는 2개의 금속제조공장에 AEM 수전해를 공급한다.

인앱터는 23일(현지시간) 이탈리아 강철제조업체인 코뉴 악시알리 스페셜리(Cogne Acciali Speciali’s)에 1MW급 AEM 수전해 시스템을 공급한다고 밝혔다.

코뉴 악시알리 스페셜리는 이탈리아 북서부 아오스타 밸리(Aosta Valley)에 있는 금속제조공장에 인앱터의 AEM 수전해 시스템을 설치해 공정에 사용되는 열원에 사용될 수소를 공급할 예정이다. 

수전해 시스템이 사용할 전기는 인근 태양광발전과 수력발전을 통해 공급된다. 이를 통해 해당 공장에서는 스테인리스 스틸과 니켈합금제품을 생산한다.

인앱터는 또 미국의 흑연 전극 생산업체인 산그라프 인터내셔널(Sangraf International)에 1.5MW급 AEM 수전해 시스템을 공급한다.

산그라프 인터내셔널은 이탈리아 중부 나르니 밸리(Narni Valley)에 있는 공장에 AEM 수전해를 설치해 천연가스 사용량의 10%를 그린수소로 대체할 계획이다. 

수전해 가동에 필요한 전기는 인근 2.6MW급 태양광 발전을 통해 공급된다. 이를 통해 해당 공장에서는 철강, 철, 비철금속 등을 제련할 때 사용되는 흑연 전극을 제조한다. 

인앱터는 이번 수주를 포함해 이탈리아에서만 9MW의 AEM 수전해 시스템 주문을 받았다고 밝혔다.

인앱터, 이태리 금속제조공장 2곳에 AEM 수전해 공급 < 시장 < NEWS < 기사본문 - 월간수소경제 (h2news.kr)

월간수소경제 = 성재경 기자 | 그린수소 생산을 위한 수전해는 크게 알칼라인, 고분자전해질막(PEM) 수전해로 나뉜다. PEM 수전해의 경우 재생에너지 간헐성에 대한 대응이 빠르고 전류밀도와 에너지효율이 높아 소형화가 가능하다는 이점이 있다.

수소전문기업 지필로스가 지난 6월 한국가스안전공사로부터 받은 KGS 수소용품 인증(KGS AH-271)을 기반으로 100kW급 PEM 수전해시스템 사업화에 속도를 내고 있다.

그동안 그린수소 실증을 위한 현장설치형 또는 초소형(0.015N㎥/h) 제품으로 인증을 받은 적은 있지만, 공장에서 제조한 상용급 100kW PEM 수전해(22.5N㎥/h)로 인증을 받은 것은 지필로스가 첫 사례라 할 수 있다. 

시간당 2kg, 하루 최대 48kg 수소 생산

지필로스의 100kW PEM 수전해시스템(모델명 Pured100k)은 전기히터와 같은 별도 열원 없이 자체 발열을 통해 운전이 되며 최대 10kW/S의 전력변동을 효과적으로 제어할 수 있다. 안전성과 고효율(시스템 48.06kWh/kg, 유틸리티 소비전력 제외)을 겸비한 것도 특징이다.

지필로스의 Pured100k는 한 시간에 최대 2kg의 수소를 생산할 수 있다. 이온성분이 제거된 초순수 DI 워터를 사용하며 수전해시스템, 냉각기, 정제시스템이 세트로 현장에 설치된다. 24시간 가동 시 하루 최대 48.53kg(540N㎥)의 수소를 생산할 수 있다.

지필로스의 100kW PEMEC는 올해 청주 대청취수장, 제주 용수파력시험소 등에 공급될 예정이다. 청주 대청취수장의 경우 태양광 전력으로 물을 전기분해해서 생산한 수소로 연료전지 발전에 활용하게 된다. 

제주의 사례도 눈여겨볼 만하다. 제주시 한경면 용수리 앞바다에는 500kW급 시험파력발전소가 있다. 파력발전은 파도의 움직임으로 전기를 생산하는 기술로, 이 전기를 활용해 100kW PEM 수전해 설비를 가동할 계획이다. 

수소법에 따라 수소용품(수전해설비, 수소추출설비, 고정·이동형 연료전지 등 4종)과 수소용품 제조자는 KGS로부터 제조시설에 대한 기술검토, 용품 성능 법정검사 기준을 통과해야만 제품을 판매할 수 있다.

지필로스는 지난해 수소용품 상용화를 위한 수전해 제조시설을 구축하고 P2G(Power to Gas) 통합시스템 기술고도화에 집중해왔다. 연내 알칼라인 수전해(100kW~1MW)도 수소용품 인증을 받는다는 목표를 세워두고 있다.

박가우 지필로스 대표는 “국내외 수전해 전문기업과의 파트너십을 통해 수전해 핵심기술인 전해조 기술과 제조 능력, 공급망 확대 등 수소사업 확장에 힘쓰고 있다”라며 “풍력, 태양광, 파력 등 재생에너지와 연계한 그린수소 생산을 통해 탄소중립 실현에 앞장서겠다”는 의지를 밝혔다. 
지필로스, ‘100kW PEM 수전해시스템’ 국내 첫 상용화 < 시장 < NEWS < 기사본문 - 월간수소경제 (h2news.kr)

Aircraft maker says H2 is best used in the production of sustainable aviation fuels

Executives at US-based aircraft maker Boeing are doubtful about hydrogen as an aviation fuel on account of its safety and sustainability challenges.

Speaking at the prestigious Farnborough International Airshow in the UK this week, Boeing’s chief technology officer Todd Citron warned that the high flammability of hydrogen poses safety concerns that will take time to overcome, according to specialist aviation title Flight Global.

Citron flagged that hydrogen is significantly more flammable that Jet-A fuel typically used in aircraft.

“Is it safe and certifiable? That’s a really big question,” he told the event.

Citron was one of a trio of Boeing executives speaking at the show, with another, chief sustainability officer Brian Moran, issuing a second warning, this time on hydrogen’s environmental credentials, pointing out that “98% of hydrogen is not green”.

Most hydrogen produced today is made with unabated fossil gas, and with final investment decisions still delayed on green H2 projects and large production subsidy programmes in the US still awaiting firm regulatory guidelines, production of renewable hydrogen is not expected to ramp up at significant scale until early next decade.

Boeing has carried out six hydrogen propulsion-related demonstration projects since 2008, with the latest, in 2021 to develop a composite cryogenic fuel tank to store liquid H2.

But in a briefing note dated March 2024, the company highlighted that “the larger fuel volume and very cold temperatures required for storage of liquid hydrogen present significant innovation opportunities in aircraft design and systems integration.”

The company has also conducted a total of three programmes to demonstrate hydrogen fuel-cell propulsion in unmanned aircraft.

“Boeing’s position is that the first, best and primary use of hydrogen in aviation should be used to develop and scale SAF [sustainable aviation fuels],” a spokesperson for Boeing told Hydrogen Insight today. “SAF is enormously important to reaching the commercial aviation industry’s net zero by 2050 goals and Boeing is working to advance green hydrogen to support the industry’s need to scale SAF through collaborations with entities including Equatic, Masdar, Mitsubishi Heavy Industries and Zero Petroleum.”

Green hydrogen can be used to make synthetic kerosene, by mixing it with carbon. It can also be used in the Fischer-Tropsch process to make biomass-based aviation fuels.

Boeing’s rival Airbus, by contrast, has pledged to bring hydrogen-powered aircraft to the skies by 2035 as part of its Zero-E programme — and has promised to make a decision on whether these planes will be powered by fuel cells or H2 combustion this decade.