전남 구례군(군수 김순호)이 산업통상자원부와 환경부가 주최하고 에너지경제신문사가 주관한 제10회 에너지효율 친환경대상에서 환경부 장관상을 수상했다. 구례군은 기후변화 대응을 위해 자치단체 최초로 2050 탄소 제로 청정 구례 비전을 선포하고, 미래지향적 신재생에너지보급을 적극 실천하고 있다. 구례군은 2023년 4월 전국 최초 탄소중립 흙 살리기 선포식과 6월 '흙이 살아야 나라가 산다'국회 토론회를 주최했으며, 11월 탄소중립 흙 살리기 중장기 발전 계획을 수립했다. 또한 구례군은 2021년도부터 2023년까지 신재생에너지 보급 융복합 지원사업을 추진하여 96억 원을 투입, 약 1300개소에 신재생에너지 설비를 보급했다. 올해는 442개소, 내년에는 400개소에 신재생에너지 설비가 설치될 예정이다. 중국 영성시와 업무협약을 통해 신재생에너지설비 보급으로 연간 약 1500TOE의 화석연료를 대체하기로 했다. 아울러 오염원 관리로 16억8100만원 상당의 하천수질개선효과를 이뤄냈다. 또 BCS공법을 통해 축산폐수를 하루 평균 60㎡ 가량 처리하고 있다. 구례군은 탄소중립실천을 위한 탄소 탄소포인트제를 운영해 연간 202.826tCO2eq의 온실가스를 감축하고 있다. 구례읍 봉서리와 마산면 냉천리에 미세먼지 확산을 막는 미세먼지 차단 숲을 조성하는 등 군민들에게 쾌적한 생활 공간을 제공하기 위해 노력하고 있다. 또한 학교, 주민 등 지역사회자원과 연계해 '범군민 환경보전 실천'을 적극 전개, 클린 구례군 만들기 운동에 주민들의 참여를 독려하고 있다. 전지성 기자 jjs@ekn.kr

의왕시가 산업통상자원부와 환경부가 주최하고 에너지경제신문사가 주관한 제10회 에너지효율 친환경대상에서 산업통상자원부 장관상을 수상했다. 의왕시는 2023년 4월 수립된 국가 탄소중립 녹색성장 기본계획과 경기도 계획의 연계성을 확보하고, 의왕시만의 지역 특성을 반영하기 위해 '의왕시 탄소중립 녹색성장 기본계획'을 수립했다. 온실가스 감축 목표, 이행 로드맵 등이 포함되며, 이를 바탕으로 각종 사업의 수립 과정부터 완료 시까지 기후위기에 미치는 영향, 온실가스 감축량, 경제와 환경의 조화로운 발전방안 등을 종합적으로 고려해 정책을 입안하게 된다. 이 외에도 의왕시는 화석연료 중심의 에너지에서 벗어나 태양광발전시설, 연료전지, 에너지 저장장치 등 신재생에너지 보급을 확대해 에너지 자립 및 에너지 전환을 가속화하고 있다. 지난 2021년 8월 민간투자 620억원을 유치해 전력생산규모 10MW/h로 설치된 의왕 연료전지 발전소는 약 2만세대에 전력을 공급하고 있으며, 의왕 시민햇빛발전소 1, 2호기의 설치를 지원해 총 715.8kW 신재생에너지를 생산 보급하고 있다. 또한 LS일렉트릭, 이소영 국회의원, 한국전력공사, 한국에너지관리공단 등 관련기관과 전국 최초로 백운호수에 탄소중립 공원을 시범적으로 조성하고 있다. 여기에는 태양광발전시설(137.5kW)과 에너지 저장장치(230kW/h)가 설치돼 전기를 직접 생산하고 저장할 수 있도록 하고, 생산된 전기는 전기차 충전시설, 태양광 LED 그늘막 등 공원 시설에 전량 사용되도록 했다. 아울러 단독주택과 공동주택 30세대에 도시형 태양광 보급 지원사업을 추진하고, 공공기관에 태양광 발전시설 설치도 지속적으로 확대해 나가고 있다. 의왕시는 친환경자동차 보급을 위한 충전기반 확충에도 적극 나서 2025년까지 공공 주차시설에 전기차 충전시설을 70기 이상을 추가 설치하고, 고천동에 전기버스 전용 공영차고지를 2025년까지 조성해 대중교통 분야에서도 녹색교통체계를 구축할 계획이다. 아울러, 연립주택·다세대주택 등에 완속충전시설 설치비용의 약 40%를 지원해 충전시설 설치가 어려운 취약지역에 대한 충전의 불편함을 해소하고, 공동주택에 질식소화포 구입을 지원해 전기차 화재 대책도 추진했다. 저장용량 4800㎥의 수소 충전소를 신설해 그동안 미흡했던 수소전기차의 보급률 향상에도 기여할 것으로 전망된다. 전지성 기자 jjs@ekn.kr

진도군(군수 김희수)이 에너지경제신문사가 주관한 '2024 대한민국 에너지효율·친환경 대상'에서 산업통상자원부 장관상을 수상했다. '대한민국 에너지효율·친환경 대상'은 에너지 효율을 통해 에너지 절약 성과를 높이고 기후변화 등 친환경 정책을 주도적으로 시행한 지자체, 공공기관, 민간기업을 대상으로 전문가로 구성된 심사위원회의 심사를 통해 선정된다. 진도군은 신재생에너지보급 융·복합지원사업, LPG배관망 구축사업, 친환경 태양광 스마트 안심 보안등 설치 등 공로를 인정 받았다. 진도군은 2023년 신재생에너지보급 융복합지원사업을 시작으로 진도 전역에 신재생에너지 보급 확대를 통해 에너지 자립률 향상과 친환경 에너지 전환을 높이는등 에너지 복지 실현에 앞장섰다. 2018년에는 마을단위 LPG배관망 구축사업을 시작으로 진도읍 군단위, 섬 마을단위, 면단위 사업까지 공모사업에 선정됐다. 현재까지 29개마을 3982세대 (보급률 24% 달성)에 저렴한 LPG연료를 사용할 수 있는 환경을 구축을 통해, 농어촌 에너지 취약세대의 동절기 난방비 절감 및 국가균형발전에 기여한 공로를 인정받아 대상을 수상하게 됐다. 김희수 진도군수는 "진도군의 에너지 효율증대와 친환경에너지 확대를 위해 다양한 친환경 에너지 정책을 추진하여 탄소 중립을 위한 국가 에너지정책 및 기후위기에 적극 대응하겠다“고 밝혔다. 전지성 기자 jjs@ekn.kr

용인특례시가 산업통상자원부와 환경부가 주최하고 에너지경제신문사가 주관한 '제10회 에너지효율 친환경대상'에서 환경부 장관상을 수상했다. 탄소중립 녹색성장 기본 계획 수립, 3차 기후위기 적응 대책 추진 등 적극적인 환경친화적 정책을 전개한 공로를 인정받았다. 용인특례시는 2030년까지 온실가스 배출량을 2018년 대비 40% 감축을 목표로 6개 부분 69개 세부사업을 추진중에 있다. 39개의 이행과제를 담은 제3차 기후위기 대응 적응 대책을 수립을 완료해 기후변화로 인한 일상 생활의 직 간접적인 위협에 체계적으로 대응하고 있다. 지난해에는 대한민국 지방정부 기후적응 선언식에 참여해 기후적응 실천 선언과 관련 사업 사례발표 등 탄소중립 의지를 표명한 바 있다. 또한 용인특례시 2050탄소중립 비전 선포식을 열고 반기문 전 UN사무총장을 초정해 특강을 진행하기도 했다. 용인특례시는 경기도 주관 '2023년 미니 수소도시 조성 지원 사업' 공모에 선정, 2026년까지 총 100억원을 투입해 하루 500kg, 연간 182톤을 생산할수 있는 시설을 구축하고 있다. 고등 기술연구원과 지역주도 탄소중립 실현을 위한 업무협약을 체결하고 탄소중립 실현을 위해 정부 공모 사업을 함께 추진중이다. 지난해 6월 용인시 수소산업 육성 및 지원 에 관한 조례를 제정해 수소산업 육성을 위한 제도적 기반을 마련했고, 2024년 3월 수소산업 본격 육성을 위한 수소산업위원회 개최 등 수소도시와 청정수소 생태계 구축방안을 모색 중에 있다. 용인특례시는 기후위기 대응을 위한 생활 속 온실가스 실천 활동 홍보도 적극 전개하고 있다. 2023년 경기도 온실가스 저감 공모사업에 선정되어 총 4억 원의 예산을 확보했다. 2050탄소중립 비전 선포와 시민의 체험기회 제공을 위한 탄소중립 행사, 환경 거버넌스 구축을 위한 NGO 역량 강화교육 등을 진행 용인시민 전구성원이 탄소중립 마인드를 새길 수 있는 기회를 제공하고 있다. 또한 초등학교 전 학생을 대상으로 환경교육을 실시하고 시민 환경교육을 위한 종합 환경교육 센터를 건립하는 등 환경교육 활성화를 위해 노력하고 있다. 2022년에는 환경부가 지정하는'환경교육 도시'로도 선정된 바 있다. 전지성 기자 jjs@ekn.kr

“울산 산업단지 등 국내 암모니아·수소 수요 증가에 맞춰 단계별로 인프라를 구축할 것이다." 황석민 롯데정밀화학 부문장은 12일 인천 '홀리데이인인천송도' 호텔에서 열린 '2024 인천미래에너지포럼'에서 '암모니아 운송, 수입, 공급망 구축전략'을 주제로 발표하며 롯데정밀화학의 사업계획을 밝혔다. 롯데정밀화학은 암모니아를 해외에서 수입하는 선박과 저장하는 인프라를 구축한 데다 암모니아로 전기를 생산하는 기술을 개발 중이다. 또한, 수입한 암모니아를 수소로 분해하는 기술까지 개발 중이며, 국내 최대 암모니아 전문 기업으로 계속 성장해 나가고 있다. 황 부문장은 “네덜란드·이집트 ·싱가포르·미국·캐나다 등 주요국을 연결하는 암모니아 인프라 공급망을 구축할 것"이라고 강조했다. 이어 “글로벌 벙커링 인프라 협력사 등 관련 산업의 다양한 구성원과 네트워킹을 확대 중"이라고 밝혔다. 황 부문장에 따르면 롯데정밀화학은 지난해 매출액 1조7690억원을 기록했으며, 사업부문에서 암모니아계가 차지하는 비율은 40%다. 롯데정밀화학은 지난 2021년부터 본격적인 청정암모니아 사업을 시작했다. 현재 암모니아 저장 인프라는 9만3000톤을 확보, 국내 1위 암모니아 전문기업으로 최다 인프라를 보유하고 있다. 황 부문장에 따르면 글로벌 암모니아 생산량은 매년 총 1억9100만톤으로, 이 중 한국은 128만톤 정도를 전량 수입 중이다. 롯데정밀화학은 128만톤 중 90만톤을 수입하고 있고 국내에는 약 70만톤, 해외에는 약 20만톤을 보유하고 있다. 또 암모니아 선박 두 척을 보유해 각각 4만톤과 2만3000톤의 물량을 운송할 수 있다. 황 부문장은 지난 2022년 글로벌 암모니아 물동량 1760만톤 중 수출 부분에서 미주 32%, 중동 27%, 아시아 17%, 아프리카 13%, 유럽과 러시아는 10%를 차지하고 있다고 밝혔다. 수입부문은 1760만톤 중 아시아 31%, 유럽과 러시아 26%, 미주 18%, 아프리카 15%, 중동 8%를 차지하고 있다. 아시아가 암모니아를 제일 수입을 많이 하고 있다. 동북아시아 중에서는 우리나라가 암모니아 수입량이 제일 많은 것으로 파악됐다. 지난 2022년 동북아시아 암모니아 수입량 370만톤 중 한국이 130만톤(35%)를 수입했다. 중국은 22%, 대만 18%, 일본 6%가 그 뒤를 이었다. 일본은 암모니아를 수입하기보다는 자체 생산을 많이 하고 있어 우리나라보다 수입량이 적었다. 롯데정밀화학은 안정적으로 청정암모니아를 확보하기 위해 공급 지역 및 공급선 다변화, 탄력적 선박 운용 등을 추진한다. 해외에서 생산한 암모니아를 수입해 국내로 들여오고 석탄혼소발전, 선박 벙커링에 활용한다. 암모니아를 수소로 분해하는 크래킹 기술을 개발, 수소공급에도 나선다. 황 부문장은 암모니아 가격에 대해서는 “암모니아 공급 및 수요처 제한적 설비로 인해 외부 환경에 따른 가격 변동성은 높은 편"이라고 설명했다. 또한 그는 “앞으로 발전용 암모니아 수요가 급증할 것"이라며 “이는 화력발전과 암모니아를 섞어서 혼소발전하는 방식이 될 것"이라고 말했다. 한편 롯데정밀화학은 수소 암모니아 저장 인프라 구축 사업 외 한국전력연구원과 석탄·암모니아 혼소발전 개발 과제에 참여 중이다. 이원희 기자 wonhee4544@ekn.kr

“탄소중립과 에너지 안보의 모범답안은 수소다. 한국남동발전은 탄소배출량을 줄이기 위해 석탄발전에 수소와 암모니아 혼소발전을 적극 활용할 계획이다." 정현제 한국남동발전 녹색성장처 수소융합실 차장은 12일 인천 '홀리데이인인천송도' 호텔에서 열린 '2024 인천미래에너지포럼'에 참석, '지속가능성 확보를 위한 무탄소발전 전환과 현안과제' 주제발표를 통해 수소와 암모니아를 활용한 석탄발전소의 탄소배출 감축 계획에 대해 밝혔다. 정 차장은 “현재 에너지산업은 탄소중립과 에너지 안보의 조화 기조에서 수년간 에너지 위기를 겪은 후 유효성과 경제성에 대한 자각이 이뤄지며 에너지안보과 탄소중립보다 중요하게 여겨지고 있는 추세"라고 설명했다. 이어 “11차 전력수급기본계획을 보면 석탄과 액화천연가스(LNG)발전의 일몰, 원전과 양수발전 등 유연성 확대 등 발전원 간 '의자뺏기'가 가속화되고 있다"며 “이같은 추세에서 화력발전사들은 무탄소 전원으로의 전환을 요구받고 있으며 청정수소는 이를달성할 핵심"이라고 강조했다. 정 차장은 “수소와 암모니아는 화석연료를 대체하는 탄소중립의 핵심연료"라며 “탄소중립 시대에 맞게 석탄발전을 무탄소에너지로 전환해야 한다"고 말했다. 정 차장은 “에너지공학 관점에서 수소는 효율이 떨어진다. 그러나 무탄소전원 확대 추세에서 전력계통 유지를 위해서는 수소와 같은 에너지 캐리어(Carrier)가 필요하다"며 “수소산업은 탄소중립의 핵심수단인 것은 물론 전력계통 안정화, 산업경쟁력 제고, 에너지 안보 강화에도 기여할 수 있다"고 강조했다. 그는 “수소는 친환경 에너지로 무탄소발전이 가능하며, 에너지 다소비 산업에 새로운 탄소감축 수단으로 활용 가능하다. 또 에너지저장이 가능해 재생에너지의 변동성을 보완, 전력계통 유연성 확보와 안정화에 기여할 수 있다"고 설명했다. 이어 “수소는 발전(연료전지, 가스터빈), 저장(ESS), 수송(수소차, 선박), 산업공정(원료, 연소) 등 산업 전반에 걸쳐 다양하게 활용될 수 있다"며 “무엇보다 수소는 신규에너지원 확보 측면에서 필요하고, 화석연료 대체를 통해 에너지자립 비중 확대와 에너지안보 강화 수단으로 활용할 수 있다"고 덧붙였다. 정 차장은 “남동발전은 과거 전체 발전원의 85%가 석탄발전에 집중된 에너지믹스에서 신재생에너지와 수소 등 100% 무탄소 에너지원으로 전환할 계획"이라고 밝혔다. 남동발전은 보유한 석탄발전에 수소와 암모니아를 혼소발전하는 방식을 개발 중이다. 석탄발전에 수소와 암모니아를 섞어서 발전해 단순 석탄만 사용하는 발전방식보다 탄소배출량을 줄이겠다는 목적이다. 정 차장에 따르면 남동발전은 석탄발전의 탄소배출 저감을 위해 무탄소 연료인 암모니아 20% 혼소기술 개발 과제를 진행 중이다. 남동발전은 암모니아 20% 혼소기술 개발 과제에 총 사업비 420억원을 투입해 오는 2027년 12월까지 과제를 완료할 계획이다. 설계수명에 도달한 총 설비용량 3.7기가와트(GW) 규모의 석탄발전소는 액화천연가스(LNG) 발전으로 대체건설하고, 수소 혼소·전소발전으로의 전환을 추진한다. 잔존 수명이 10년 이상 남은 총 설비용량 8.3GW 규모의 석탄발전소에는 암모니아 혼소발전을 활용한다는 계획이다. 그는 남동발전이 수도권과 인천 지역의 경제발전을 함께 이루면서 에너지전환을 추진하겠다고 알렸다. 남동발전은 인천 옹진군에 영흥발전본부를 설치, 총 설비용량 5GW의 석탄발전소를 운영 중이다. 수도권 전력공급의 약 20%를 담당하고 있으며 연간 1000억원의 송전 손실률을 절감하고 있다. 그는 친환경 에너지 전환도 중요하지만 지역경제를 함께 살리는 정의로운 전환도 중요하다고 강조했다. 정 차장은 “수소산업의 전주기 생태계 조성을 위한 마중물 역할이 필요하다"며 “인천을 중심으로 대규모 그린수소를 개발하고 기업들의 CFE 수요를 파악해 선제적 대응계획을 수립해야 한다"고 강조했다. 전지성 기자 jjs@ekn.kr

온실가스 감축을 위해 석탄발전과 액화천연가스(LNG) 발전에 각각 암모니아와 수소를 혼소해 실증한 결과 연료비 증가율 대비 온실가스 감축율이 더 높게 나타났다. 다만, 그린암모니아의 경우 생산에 상당한 재생에너지 전력이 소요되기 때문에 실효성 의문이 제기되고 있어 이에 대한 극복방안이 필요하다는 의견이 나온다. 장중철 한국에너지기술평가원 청정화력PD는 12일 인천시 홀리데이인 인천송도 호텔에서 열린 '2024 인천미래에너지포럼'에서 '수소·암모니아 혼소발전 추진 현황' 발표를 통해 “석탄발전기에 암모니아를 혼소하면 발전 성능의 변화없이 대기오염을 줄일 수 있다"며 핵심 기술은 △혼소량에 따른 화염-연소 안정성 △질소산화물(NOx) 생성 저감 및 환경 최적화 △실증설비 구축안 및 혼소 시나리오라고 설명했다. 장 PD에 따르면 석탄발전기의 암모니아 혼소율을 높일 때 발열량은 대동소이하다. 총연료비와 킬로와트시(kWh)당 연료비는 1.3배 증가한 것에 비해 온실가스 감축량은 2배 증가해 경제지표보다 더 좋은 증가를 보였다. 보령 석탄발전 7·8호기(500MW×2)를 10년 운영 기준으로 할 경우 연료단가(톤당)는 석탄 100% 전소 시 12만6477원, 암모니아 10% 혼소 시 17만4507원, 암모니아 20% 혼소 시 22만2716원으로 나타났다. 온실가스 배출량(MWh당)은 각각 0.831톤, 0.748톤, 0.665톤으로 나타났다. 이에 따른 온실가스 감축량(연간)은 10% 혼소 시 52만톤, 20% 혼소 시 109만톤을 보였다. 현재 석탄발전소(초초임계압(USC)급 미분탄) 암모니아 혼소 기술개발은 USC 1GW 20%를 목표로 2027년 혼소 실증을 하고, 2028년 이후 상용화에 나설 계획인 것으로 알려졌다. 두산에너빌리티와 BHI는 혼소율 30%까지 파일럿 시험을 통해 110ppm(현 보일러 성능수준, 탈질설비 처리 후 15ppm 이하 배출) 이하의 성능을 달성했다. 향후 실증 방향은 혼소율 부문의 경우 20% 이상 달성을 위해 실 보일러에서 20% 혼소율 검증 후 파일럿 시험성능 검증 수준인 30%로 상향해 검증한다. 인프라 부문의 경우 청정수소발전시장 입찰 후 보일러 개조 비용 800억원과 암모니아 공급 인프라 구축 비용 2300억원이 필요할 것으로 예상된다. 대상은 중부발전 신보령#2호기와 동서발전 당진#9호기이다. 발전공기업 가운데 동서발전은 2027년 말까지 당진 #9호기 실증을 위한 제1 부두, 제1 저탄장 부지 3만톤급 탱크 2기 등 인프라를 구축할 계획이다. 중부발전은 2027년 말까지 신보령 #2호기 실증을 위해 보령 2부두 기능 변경, 3만톤급 탱크 2기를 구축한다. 남동발전은 영흥지역의 석유공사 암모니아 비축기지 건설과 연계한 암모니아 발전 계획을 수립하고 있다. 석탄발전의 암모니아 혼소를 위한 인프라 구축 비용은 신규 항만 7000억원(허브터미널 구축 시), 석탄 항만 개조 400억원, 저장탱크 3.5만톤 650억원, 기화기 2단 70억원, 이송배관 km당 30억원, 기존 보일러 개조에 500억~800억원이 소요될 것으로 추정된다. 장 PD는 “LNG 가스터빈의 수소 혼소율에 따른 부피 유량은 50% 혼소 시 LNG는 23% 감소하고 전체 유량은 154%로 증가했고, 100% 전소 시 부피 유량은 약 3.4배 증가한다"고 밝혔다. 질량 유량은 50% 혼소 시 LNG는 78.6%로 감소하고 수소 유량은 10%를 점유하며, 100% 전소 시 38%로 감소하는 것으로 나타났다. 장 PD는 암모니아 혼소에 대한 비판론도 있다는 점을 소개했다. 그린수소로부터 암모니아를 생산하고 재생에너지로 하버-보쉬(Haber-Bosch) 공정에 전력을 공급하는 것이 가능하지만, 경제성 있는 그린암모니아는 실험실 및 파일럿 프로젝트 외부에서는 거의 존재하지 않는다는 의견이 있다. 이에 대해 장 PD는 “많은 국가들이 신규 사업개발 및 인프라 구축에 투자를 추진해 2030년 이후부터 그린 수소 및 암모니아의 생산량이 지속적으로 증가할 것으로 분석되고 있다"고 말했다. 윤병효 기자 chyybh@ekn.kr

“미래에너지 정책의 핵심은 수소를 활용한 무탄소화 입니다. 수소는 무탄소이면서 24시간 발전원이자 연료로서 활용이 가능한 무탄소에너지원이 될 것 입니다." 조홍종 단국대학교 교수는 12일 인천 '홀리데이인인천송도' 호텔에서 열린 '2024 인천미래에너지포럼'에서 '글로벌 에너지 전환과 국내 정책방향을' 주제로 한 발표에서 이같이 강조했다. 그는 “탄소중립을 이행함에 있어서 수소가 미래 에너지원의 약 20%를 차지할 것이라는 국제에너지기구(IEA) 보고가 있었다"며 “탄소를 태울 수 없는 상황에서 새로운 열에너지를 공급할 원소로 수소가 각광받을 수 밖에 없는 상황"이라고 말했다. 조 교수는 “재생에너지가 주력 전원으로 증가될 것은 자명하지만 그 과정에서 변동성이 높고 간헐성의 특성으로 잉여전력이 발생하는 시간대가 생긴다"며 “이런 상황에서는 ESS(Energy Storage System)가 필수적인데 장주기 저장장치가 수소로 저장하는 방식이 될 것"이라고 전망했다. 건물, 가정, 산업에서 사용하는 열에너지는 탄소 이 외의 다른 에너지원을 찾아야 하는 상황에서 수소가 열에너지를 공급하고 수송연료로 사용가능한 풍부한 자원이 될 것이며 탄소중립을 달성하는데 큰 공헌을 할 것이라는 분석이다. 조 교수는 “수소는 용량에서 자유롭고 가장 긴 시간을 저장할 수 있는 새로운 에너지저장장치로 등장하게 된다"며 “전기가 우리 에너지 사용에서 차지하는 부분은 20% 정도이고 30%정도가 수송, 50%는 열에너지 사용"이라고 설명했다. 그는 또 “수소는 연료전지를 통한 발전과 대형 수소전소 터빈 개발을 통해 발전분야에서 탄소중립에 기여할 것"이라며 “산업분야에서도 수소환원제철이나 석유화학 산업의 이퓨얼(e-fuel) 등으로 진화해 탄소저감 산업화 할 것으로 보인다"고 내다봤다. 아울러 “수소는 운송수단에도 적용돼 수소차, 수소버스, 수소트럭 등을 넘어서서 장거리를 이동해야 하는 선박과 항공의 궁극적인 탄소중립 방안"이라며 “현재 –253℃에서 액화되는 특성을 해결하는 운송방법만 개발된다면 저장이송에 있어서 가장 풍부한 에너지원이 될 것"이라고 덧붙였다. 조 교수는 재생에너지를 통한 RE100을 보완하기 위해서도 수소에너지 활용이 필수라고 강조했다. 그는 “재생에너지의 공급지는 주로 태양이 강렬하게 내리쬐거나 바람이 거세게 부는 지역이거나 바다 한가운데일 가능성이 높다. 그렇다면 계통을 연결하는 비용이 향후에는 천문학적 비용으로 늘어나고 이에 대한 대책이 필요해질 것"이라며 “이러한 송배전망을 모두 연결하는 비용을 아끼고 절약하는 기술적 방안을 찾게 될 것이고 경제적이면서 안정적으로 전기 생산과 공급을 책임질 에너지원을 찾고 기술적으로 성숙시켜야 하는 과제가 산적해 있다. 수소에너지를 활성화해야 하는 이유"라고 주장했다. 그는 “탄소중립을 위한 기술적 요건만을 보면 향후 신규로 개발해야 할 기술이 절반을 차지하고 있다. 즉 기술적으로 탄소저감을 할 수 있는 현존하는기술은 사실 많지 않고, 앞으로 모든 저감에 신기술에 대한 불확실성이 존재한다"며 “재생에너지는 무탄소의 한 형태일 뿐이다. 수소를 포함해 마이크로 그리드와 분산형 에너지시스템을 구축하기 위한 SMR(Small Modular Reactor) 개발도 서둘러야 한다"고 강조했다. 조전력, 열, 수송 부문을 연계해 효율적 에너지 수급을 안정화하는 '섹터커플링(Sector Coupling)필요성도 강조했다. 조 교수는 “BESS(Battery ESS), 양수 등의 저장장치가 대용량 설치로 문제가 해결될 수 있으나 비용도 급격히 늘어날 것"이라며 “CCS(Carbon Capture Storage)도 화석연료와 커플링해 탄소저감에 사용이 가능하다. 다만, 지리적으로 제한이 없는 실시간 전력생산과 이를 통한 지리적 수급매칭과 수소나 열 생산까지도 가능한 방안 및 섹터커플링 등의 과학적 연구와 기술적 성숙을 통해서만 경제적이고 안정적인 탄소중립이 가능하다"고 설명했다. 전지성 기자 jjs@ekn.kr

“중동 산유국, 호주, 러시아 등 국가들이 청정수소의 이익을 고려해 본격적인 수출을 준비 중에 있다. 충분한 시장만 확보되면 저렴한 청정수소는 얼마든지 공급 가능하다고 본다." 김재경 에너지경제연구원 선임연구위원은 12일 인천 '홀리데이인인천송도' 호텔에서 열린 '2024 인천미래에너지포럼'에서 '국제 수소·암모니아 거래동향과 국내 대응방안'을 주제로 발표하며 청정수소의 미래에 대해 이같이 전망했다. 김 선임연구위원은 국제 수소경제 활성화가 에너지 교역의 패러다임도 바꿀 수 있다고 내다봤다. 석유나 천연가스 주산지인 중동을 중심으로 한 교역이 태양광, 풍력 등 재생에너지 주산지인 호주나 사하라 내륙 사막을 중심으로 바뀐다는 것이다. 그는 “재생에너지 전기를 수소로 액체화시켜 이송이 가능하다"며 “수소를 통해 재생에너지 전기를 수입할 길이 열린다"고 분석했다. 김 선임연구위원은 전 세계적으로 청정수소를 활성화하기 위한 정책이 이뤄지고 있다고 설명했다. 그는 “앞으로 세계 수소시장의 예상 시장규모는 기관마다 차이는 있지만 상당한 성장이 예견된다"며 “전 세계적으로 청정수소를 탈탄소화를 위한 중요한 수단으로 인식하고 있다"고 밝혔다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면 지난 202년 연간 9500만톤으로 추정되는 세계 수소 시장 규모는 2030년까지 매년 6%씩 성장 연간 1억5000만톤 규모로 커질 것으로 전망된다. 그는 “국가별 청정수소 진흥 지원정책에 따라 민간에서도 대규모 투자가 진행되면서 1000여 건의 청정수소 생산 프로젝트가 진행 중"이라며 “현재까지 발표된 프로젝트가 현실화될 경우, 2030년 청정수소의 연간 생산량은 3800만톤에 달할 것으로 전망된다"고 분석했다. 이어 “청정수소 생산 프로젝트들 중 상당수는 자급자족을 넘어 수출 등 청정수소 교역이 목적"이라고 말했다. 글로벌 수소 교역은 호주가 성장 가능성이 가장 큰 것으로 분석된다. 김 선임연구위원에 따르면 호주는 아시아 시장과 뛰어난 접근성과 풍부한 재생에너지 자원을 바탕으로 2030년까지 예정된 수출량 기준 수출 연계 청정수소 생산 프로젝트의 절반을 차지할 것으로 보인다. 김 선임연구위원은 청정수소 운반체로 활용되는 암모니아의 장점도 소개했다. 그는 “액상 암모니아는 액화수소보다 동일 부피에서 수소저장 밀도보다 1.7배 높다"며 “이미 국제적 거래가 이뤄지고 있어 대규모 장거리 해운 운송에 유리하다"고 평가했다. 그러면서 청정수소의 운반체로서 당분간 암모니아가 주축을 이룰 것으로 전망했다. 전 세계 암모니아 생산 규모는 2019년 기준 약 1억8660만톤에 달한다. 에경연에 따르면 지난해 8500톤의 국내 수소 수요는 2030년 119만3000톤까지 늘어나고 2036년에는 327만1000톤까지 증가할 것으로 전망된다. 현재는 대부분 수소용이지만 2027년 이후에는 발전용이 주도할 것으로 보인다. 김 선임연구위원은 “수소 수요는 청정수소발전의무화제(CHPS)에 따른 발전용 청정수소 수요가 발생하는 2027년 이후 늘어난다"며 “2027년 이후 청정수소 공급이 본격화될 필요가 있다"고 말했다. 하지만 국내 생산 가능한 청정수소량에는 제한이 있다 보니 대부분 수입에 의존해야 할 상황이다. 김 선임연구위원은 국내 청정수소 생산량을 분석하면서 “2030년에 공급량의 약 80%에 가까운 청정수수와 암모니아를 해외에 의존할 수밖에 없다"고 설명했다. 이어 “발전용·산업용 수소 수요가 많은 여수광양만권, 부울경 등지에서 수소 환산망 구축을 위한 검토가 진행 중"이라며 “향후 천연가스처럼 전국단위 환산망 구축을 위한 검토를 확대할 필요가 있다"고 강조했다. 이원희 기자 wonhee4544@ekn.kr

“수소 시장은 2030년까지 400조원 이상으로 확대될 전망입니다. 우리가 원천기술을 확보하면 100조원 이상의 시장점유율을 가져갈 수 있습니다." 김진 인하대학교 에너지자원공학과 교수는 12일 인천 '홀리데이인인천송도' 호텔에서 열린 '2024 인천 미래에너지 포럼'에너 '탄소중립과 지중수소 생산 및 저장'을 주제로 한 발표에서 이같이 강조했다. 김 교수는 “에너지전환은 경제적 위험요인이 아닌 기회다. 특히 2050년 탄소제로 달성까지 194조원 달러(약 26경원)의 시장이 열릴 것"이라며 “재생에너지 등 무탄소에너지 시장은 계속해 확대될 것으로 전망된다"고 말했다. 김 교수는 “우리나라 기후변화 대응지수는 조사대상 59개국 중 56위"라며 “발전부문이 제일 큰 문제이며 이로 인해 11차 전력수급기본계획에서는 신재생에너지 발전 비중을 2023년 8.4%에서 2030년에는 21.6%까지 늘리기로 했다"고 말했다. 다만 김 교수는 “재생에너지를 활용한 무탄소에너지는 낮은 전기 저장 효율로 이를 저장, 운송할 수소 사용 확대가 필수"라며 “저장 효율이 높은 신개념 수소 생산 원천 기술 개발이 시급하다"고 주장했다. 김 교수는 이같은 기술의 일환으로 지중수소(천연수소)인 화이트수소, 오렌지수소 등을 활용하면 수소생산과 탄소광물화과 동시에 가능하다고 제시했다. 천연수소는 지구 지각 내에서 자연적으로 생성되는 수소로, 100년 이상 지질학 문헌에서 논의됐지만 실체가 확인되지 않아 생성, 이동, 분리 또는 지표면 아래에서의 축적에 대해 알려진 바가 거의 없다. 김 교수는 “오렌지 수소는 특정 지질적 조건에서 철과 물의 상호 작용을 통해 생성되는 독특한 수소"라며 “적절한 지질 형성에 물(CO2 함유 가능)을 주입해 수소가 생성되고 이산화탄소가 효과적으로 격리돼 에너지 생산과 환경 관리 간의 놀라운 시너지 효과를 보여준다"고 설명했다. 이어 “오렌지 수소 개발에 필요한 인프라는 기존 기술, 지식 기반과 연계돼 실현 가능하고 적응 가능한 솔루션"이라고 말했다. 김 교수는 “화이트 수소는 땅 속에 매장되어 있는 수소를 그대로 사용할 수 있고, 탄소가 전혀 없는 궁극의 친환경 에너지원"이라며 “특히 석유와 가스를 시추·생산할 때 사용하는 장비와 방법을 활용하면 저렴하게 공급도 가능하다. 그동안 천연 수소의 실체가 확인되지 않았으나 최근 프랑스, 미국, 러시아, 호주 등지에서 수소 매장 층이 대거 발견되면서 우리나라를 비롯한 전 세계의 기업들이 적극적으로 채굴에 나서고 있다"고 설명했다. 그는 “감람석은 열수에 의해 사문석화 되면서 사문석, 브루사이트 (brucite)와 자철석 (magnetite)을 형성하고 이 과정에서 수소가 생산된다"며 “이때 열수 내에 다량의 이산화탄소가 존재한다면 마그네사이트(magnesite)가 함께 형성된다. 휘석은 열수에 의해 사문석화 되면서 사문석, 자철석, 석영(quartz)이 형성되고 이 과정에서 수소가 생산된다"고 말했다. 이어 “주입될 물 내에 다량의 이산화탄소가 존재한다면 이것은 수소 대신 CH4 을 형성할 가능성이 있다"며 “수소 생산과 이산화탄소 주입의 시간차 필요하고 물이 들어가기 용이한 단층이나 절리로 형성돼야 한다"고 밝혔다. 김 교수는 “매장량과 생산량은 정확하게 측정하기 어려우나 생산량은 매년 생산하는 9000만 톤보다 더 많을 것으로 추정된다"며 “매장량의 경우 원유의 매장량과 경제성을 조사할 때 사용하는 시스템을 통해 추정하면 매장된 천연수소의 10%만이 경제성이 있을 것으로 보이며 그 양이 약 1조 톤에 이를 것으로 추정된다"고 말했다. 이어 “무엇보다 천연수소는 다양한 지질학적 반응을 통해 생성되기 때문에 탄소가 전혀 없는 궁극의 친환경 에너지원인 데다 석유와 가스를 시추·생산할 때 사용하는 장비와 방법을 활용하면 저렴하게 공급할 수 있다"고 강조했다. 전지성 기자 jjs@ekn.kr