[투데이에너지 조대인 기자] 대규모 액체수소를 저장하고 이송하기 위한 핵심기술 개발이 진행된다.
국토교통부(장관 김현미)와 국토교통과학기술진흥원(원장 손봉수)은 대용량 수소 저장·이송이 가능한 상용급(0.5톤/일) 국산 액체수소 플랜트 핵심기술 개발에 나선다.
국산 액체수소 플랜트 핵심기술 개발사업은 수소액화 플랜트 공정기술과 핵심설비, 액체수소 저장탱크 건설기술 개발 등을 통해 수소의 대용량 생산·저장·운송·활용 관련 전주기적 기반마련이 목적이다.
한국기계연구원 주관으로 향후 2023년까지 290억원의 정부출연금을 투입되며 대우조선해양(주), 동화엔텍(주), (주)대주기계, (주)에스앤에스밸브, (주)에이원, 고등기술연구원, 한국가스안전공사, 한국산업기술시험원 등이 연구단을 구성해 핵심기술을 개발할 계획이다.
정부는 ‘수소경제 활성화 로드맵(2019년 1월)’을 통해 대용량의 저장·공급이 가능하고 안전성과 경제성이 있는 액체·액상 수소 핵심기술 개발 계획을 제시한 바가 있다. 그 중 액체수소는 수소의 대용량 저장·공급의 주요방편으로 핵심기술의 국산화와 실·검증을 통해 조속한 수소사회로의 전환을 위한 기회를 제공할 것으로 기대된다.
실제 일본, 미국, 유럽 등은 글로벌 경쟁력을 갖춘 다수 업체가 기술개발 및 상용화를 적극 추진 중이다.
국토진흥원은 미국의 에어리퀴드와 에어프로덕츠, 독일의 린데, 프랑스의 프랙스에어 등 글로벌 선진 4대 기업이 확보한 상용급 수소액화기술의 카르텔을 극복하기 위해서는, 테스트베드 기반의 실증실적(Track-Record)이 매우 중요하다고 강조했다.
연구단은 이러한 실증실적 확보를 위해 LNG플랜트사업단에서 기 개발한 액화기술(냉열 -162°C)을 활용해 세계최고 수준의 효율을 갖는 국산 수소액화 공정 설계와 주요 핵심설비를 개발하고 실증시설을 구축·운영할 계획이다.
현재 세계최고수준 미국 DOE의 13.38kWh/kgH₂로 사업단은 14.3kWh/kgH₂ 효율 확보가 목표다. 또한 일일 0.5~50톤의 대용량 설계용량과 일일 5톤의 시제품 제작능력을 확보할 방침이다.
대부분 버려지고 있는 액화천연가스의 증발열을 이용해 기존 수소액화플랜트의 액체질소에 의한 예냉과정을 대체함으로서 높은 경제성을 확보할 수 있을 것으로 전망된다. 극저온(–253°C) 팽창기, 열교환기, 밸브, 저장탱크 등 주요설비를 국산화 하고 수소압축기 등 기 개발된 국산제품을 활용해 50% 이상의 실증플랜트 국산화율 목표를 달성할 예정이다.
또한 고적용률 내압구조와 신개념 극저온 단열기술을 적용한 350m³ 급 액체수소 저장탱크의 제작으로 국·내외 독자기술을 확보할 계획이다.
아울러 국토진흥원은 국토부가 계획하고 있는 미래 ‘수소교통’, ‘수소도시’ 등의 정책 지원을 위해 대용량 수소생산과 도시기반 수소인프라 건설기술 등 수소의 활용성, 가용성, 안전성 등을 확인하는 실증사업 기획을 병행해 추진할 계획이다.
LNG 생산기지 주변의 지자체와 연계한 대용량(5톤/일) 수소액화 실증플랜트를 예비타당성 수준으로 상세 기획해 안전 측면에서 매우 우수한 액체수소 기반 인프라를 구축할 예정이다.
국토진흥원의 관계자는 “R&D를 통한 국산 핵심기술 개발과 실증 성능 검증으로 세계 최고 수준의 안전한 액체수소를 생산할 수 있는 교두보를 마련하고 기술개발 즉시 시장진입이 가능한 기술-산업 선순환 생태계를 조성하는데 최선을 다하겠다”고 전했다.