다양한 방식의 수소생산·저장·운송 부문 경제성 제고 추진
수소 파이프라인 구축·기기 국산화 통한 효율성 제고 계획
[에너지경제신문 김연숙 기자] 정부가 지난해 1월 수소경제 활성화 로드맵에서 제시한 ‘세계 최고 수준의 수소경제 선도국가로의 도약’ 비전 달성을 위해서는 ‘경제성 있는 수소공급’이 관건이다. 2040년 수소차 620만대, 수소연료전지 총 17.1GW 보급 목표는 3000원/kg 수준의 저렴한 수소가 공급돼야 실현 가능할 것이란 기대다.
산업통상자원부에 따르면 현재 국내에서는 약 8000원/kg, 일본에서는 약 1만1300원/kg 수준에 수소가 공급되는 것으로 알려졌다.
수소경제 실현의 핵심이라 할 수 있는 ‘경제성 있는 수소연료 확보’는 어떻게 가능할까?
그 해답으로 정부는 수소 생산·저장·운송과 연계한 가격목표제 실현을 제시하고 있다.
우선 고려되는 부문이 대규모 추출수소 생산을 통한 규모의 경제 실현과 이를 통한 가격 안정화다. ‘거점형 중·대규모’와 ‘분산형 소규모’ 수소생산기지 구축을 통해 수소의 대량공급 기반을 조성하는 계획이다.
거점형 중·대규모 수소생산기지는 전국 천연가스 공급망에 300~1000N㎥/h 이상급 수소생산기지를 구축해 수소를 대량생산 하는 방식이다. 전국 142개소에 달하는 한국가스공사 정압관리소가 수소생산 후보지다.
현재로써는 정압관리소에 가스공급시설 외 다른 시설물 설치가 불가능한 상황이어서 실증평가 후 도시가스사업법을 개정하면 사업이 가능할 것으로 보인다.
분산형 소구모 수소생산기지는 수요처 인근 도심지 LPG·CNG 충전소 또는 CNG버스 차고지 등에 300N㎥/h급 수소추출기를 구축, 수소를 생산하는 방식이다. 하루 수소생산량은 500kg 규모로 수소버스 20대, 수소차 90~100에 충전 가능한 분량이다. 이는 도시가스를 이용해 추출수소를 생산하고, 권역별로 충전소에 공급하는 마더스테이션(Mother Station)으로 운영될 계획이다.
바이오매스, 미생물 등 수소생산 방식의 다양화를 통해 경제성 있는 수소생산 포트폴리오를 구성하는 한편, 수전해 및 해외수소 수입 등 다양한 수소 확보방안을 마련해 가격 안정화를 도모하는 계획도 순차적으로 추진된다.
저장·운송 부문의 경제성 제고도 함께 이뤄진다. 액화·액상수소 기술개발을 통한 저장효율을 제고와 이를 통한 경제성 확보 계획이다.
기체수소는 200바(bar) 이상의 고압으로 저장하지만, 액체수소는 대기압으로 저장이 가능해 안전하다는 평가다. 액체수소는 또한 기체 대비 부피는 1/800, 운송비용은 1/10 수준으로 매우 경제적인 것으로 전망된다.
나아가 톨루엔, 암모니아 등 유기화합물 형태로 수소를 변환하면 상온·상압 수준에서 수소를 대량으로 안전하게 저장·운송 가능한 것으로 보고된다.
수소 파이프라인을 이용한 대규모 운송과 이를 통한 운송비 절감도 경제성 확보방안 중 하나다. 울산, 여수, 대산 등 석유화학단지를 중심으로 생산되는 부생수소의 대부분이 파이프라인을 통해 인근 산업체 수요로 공급되는데, 이 같은 운송 방식을 전국으로 확대한다는 방침이다.
현재 국내에 설치된 수소 파이프라인은 약 200km 정도, 수소전용 파이프라인 구축에 드는 비용은 킬로미터당 약 4억 원 수준인 것으로 알려졌다.
주요 수요처에 파이프라인을 우선 설치하고, 중장기적으로 LNG 생산기지 및 수소 인수기지 등 대규모 공급과 연계하는 주배관 구축 작업이 진행될 예정이다. 2022년부터 수소 수요가 많은 도시를 중심으로 민간 주도의 수소전용 파이프라인이 구축되고, 2025년 이후 수입기지에 파이프라인을 구축해 인근에 대규모 수소를 공급한다는 계획이다.
장기적으로 수소 수요증가에 대응, 전국을 연결하는 수소 주배관 건설은 2030년부터 시작될 전망이다.
이 밖에도 정부는 고효율·대규모 수소 추출기술을 확보하고, 수소추출기 국산화를 통해 수소생산기지 구축비용을 절감과 효율성 제고에 나서는 등 경제성 있는 수소연료 공급을 위한 다양한 사업들을 추진해 나갈 계획이다.
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