[투데이에너지 윤서연 기자] 에이치앤파워는 2009년 카이스트에서 SOFC(고체산화물 연료전지) 시스템과 수소추출 기술을 이전받아 전주기 기술개발에 전념하고 있다. 최근에는 디젤 개질 기술을 활용해 폐플라스틱 열분해유에서 수소를 추출하는 데 성공하며 열분해유 수소추출 사업화를 위해 박차를 가하는 중 이다. 강인용 에이치앤파워 대표를 만나 에이치앤파워가 그려갈 청정수소 시대에 대한 이야기를 들어봤다. / 편집자주
■열분해유 수소추출이란.
에이치앤파워는 세계 최고 수준의 유류 개질 기술을 갖고 있다. 유류 개질 기술이란 디젤, 가솔린, 메탄올, 에탄올 등 다양한 액체 원료에서 수소를 추출할 수 있는 기술이다. 현재 군용 수소발전 및 추진시스템에 응용되고 있으며 최근에는 폐비닐, 폐플라스틱 등의 열분해유를 활용해 수소를 추출하는 연구에 활용되고 있다.
열분해유 기술은 버려지고 매립되는 폐비닐, 폐플라스틱 등을 열분해해 유류자원으로 재활용 하는 기술로 현재까지는 다시 비닐과 플라스틱을 만드는 데 재사용되거나 정유, 화학공정에 재활용 되는 실정이다. 당사는 열분해유의 성상이 디젤유와 유사하다는 특성을 이용해 직접 수소를 추출하는 데 성공했으며 열분해유 수소추출기를 최적화 하고 있다.
자원의 순환이라는 큰 틀 안에서 탄소중립에 기여할 수 있는 것이 무엇일까 생각하다 폐기물에 주목하게 됐다. 이를 청정수소라고 봐야 하냐는 시각도 있는데 이미 탄소가 한 번 배출됐고 폐기물을 태우는 것에서 끝나지 않고 연료전지로 발전하겠다는 것이므로 당연히 청정수소 범위로 들어가야 한다. SOFC의 장점이라고 한다면 어떤 개질 연료를 집어넣어도 상관없다는 것이다. 이에 자원의 재순환이라는 큰 틀 안에서 폐기물에서 나오는 수소 를 쓰고 이를 연료전지로 발전한다면 수소의 생산 부터 이용까지 가능한 PRG(Production, Refueling, Generation) 시스템을 구축하게 된다.
■정부의 청정수소정책에 대응한 사업 계획이 있다면.
정부의 청정수소정책에 발맞춰 3kW 용량의 SOFC 직접수소 연료전지도 개발하고 있다. 직접 수소형 연료전지는 개질형 연료전지에 비해 가격이 저렴하고 안정적이며 효율 또한 높아 향후 수 소공급 인프라가 구축되면 널리 활용될 것으로 예상 된다. 현재 직접수소 연료전지는 한국가스공사의 KGS 인증을 진행 중이며 올해 말 출시를 앞두고 있다.
또한 앞서 언급한 열분해유 수소추출기와 직접 수소 연료전지의 연계를 통한 발전시스템이 성공 할 경우 폐자원을 활용한 자원재순환 모델로써 정부의 청정수소 및 탄소중립 정책에 이바지할 수 있을 것으로 생각한다. 이와 관련해 당사는 충청북도와 함께 수소추출기와 직접수소 연료전지를 연계하는 실증을 진행하고 있다. 직접수소 연료전지의 실증이 완료되면 더 효율적이고 저렴한 가격의 연료전지를 공급할 수 있으며 수소 연료의 공급도 다양화할 수 있어 경제성 부분에서 우위를 점할 수 있을 것이다.
최근 정부에서는 수소도시 사업을 통해 수소 보급을 활성화하고 있다. 이에 당사는 연료전지 시스템으로 수소 도시 건설에 이바지하고 나아가 폐자원을 활용한 연료전지 발전시설을 확대할 방침이다. 대한민국을 넘어 전 세계로 뻗어나가 폐기물을 줄이고 탄소중립을 실현하는 것이 우리의 목표다.
■최근 수소입찰시장이 행정예고 됐다. 이에 향후 어떤 행보를 계획 중인지.
청정수소 생산 입찰시장에서 상기 자원 재순환 모델을 지속 발전해 적용할 계획이다. 일반수소 입찰시장에는 분산 발전원으로써 ‘건물용 연료전지 의 입찰시장 진입’을 목표로 하고 있다. 이미 도심에 보급된 건물용 연료전지도 분산 발전원으로써 충분한 역할이 있다. 이의 활성화를 위해서는 태양광과 같은 고정가격 계약제도가 필요하다.
현재 HPS 제도는 발전용 연료전지에 치중돼 있고 건물용 연료전지에 대한 내용은 부재하다. 이에 기존 RPS 시장 내 태양광 고정가격 입찰제도와 같이 건물용 연료전지도 소규모 분산 발전원으로써 HPS에 기여할 방안에 대한 정부의 적극적인 검토가 필요하다.
■건물용 연료전지의 운영경제성에 대한 해결방안은 무엇인가.
고객 편익이라는 관점에서 바라봐야만 건물용 연료전지의 운영 경제성 문제를 해결할 수 있을 것이다. 우선은 수소입찰시장에서 건물용 연료전지의 전력거래를 활성화시키는 방법을 강구해야 한다. 또한 탄소배출권을 활성화하며 연료전지가 생산하는 열의 활용을 극대화하는 방안을 찾아야 하고 연료비 절감을 위해 비싼 도시가스 대신 폐기물 등을 활용해 연료전지를 운영하는 기술을 도입해야 한다. 이를 통해 건물용 연료전지를 단순 장비나 설비의 개념을 넘어 ‘도심형 수소융합 미니발전소’ 개념으로 접근해야 운영경제성에 대한 해답을 찾을 수 있을 것이다. 당사는 최근 건물용 연료 전지를 이용한 미니발전소 관제시스템 구축사업에 선정돼 올해 말까지 개발·실증 예정이다.
■향후 에이치앤파워의 해외 사업 계획은.
가스 가격이 안정돼 있고 기저부하로써 연료전지가 충분한 역할을 할 수 있는 지역을 검토 중이 다. 풍력이나 태양광과 같은 재생에너지의 경우 간헐성 리스크가 있는 에너지원이기 때문에 간헐성 리스크를 최소화할 수 있는, 다시 말해 기저부하로서의 수소 에너지를 필요로 하는 시장을 검토하고 있다. 지금까지 당사는 디젤 개질기술을 이용해 도시가스 인프라가 부족한 인도시장에 진입을 검토 중이며 최근 유럽시장의 천연가스 사용 제한 등의 규제 등으로 직접수소 연료전지와 유럽의 재생에너지를 연계하는 것도 검토 중이다.
■에이치앤파워만의 강점과 회사가 추구하는 방향성은.
우리가 추구하는 수소사회는 ‘수소·융합 분산형 에너지공급 솔루션’이다. 도심 어디에나 설치할 수 있고 집중형 발전설비와는 반대로 분산형 발전설비를 제공하는 데 있다. 분산전력은 발전소, 송전 선로 등에 따른 공급 불안정성을 해결할 수 있으며 원거리 송전에 따른 전력 손실을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.
또한 ‘수소·융합 분산형 에너지 공급 솔루션’은 주민 수용성이 뛰어나 별도의 부지가 필요 없다. 이와 더불어 수소추출기 제품이 인증되면 향후 수소의 생산·공급·활용의 밸류체인을 우리의 기술 로 해결할 수 있다. PRG시스템을 통해 당사의 중소형 제품들 특징과 결합해 수소의 생산·공급·활용을 한 장소에서 제공하는 것이다. 집중형 발전설비의 근본적인 문제를 해결하고 우리가 생각하는 ‘수소를 이용한 분산 에너지 공급 사회’로 바로 진입할 기회를 제공하고자 한다.