산업부, 수소·연료전지 핵심기술 확보한다
  • 권선형 기자
  • 승인 2021.09.09 11:20
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하반기 수소·연료전지 분야 R&D, 국내 청정수소 생산 및 활용 기술 확보에 초점

[인더스트리뉴스 권선형 기자] 산업부가 수소와 연료전지 핵심기술 확보에 나선다. 

산업부(장관 문승욱)는 9월 9일 신재생에너지 핵심기술개발과 그린수소 생산 및 저장시스템 기술개발 사업 내 9개 과제를 공고하고 추진할 계획이라고 밝혔다.

하반기 신규 과제는 청정수소 기반 수소경제로의 전환을 촉진하고 탄소중립 달성에 기여하기 위한 기술 확보가 목적이다. [사진=utoimage]
하반기 신규 과제는 청정수소 기반 수소경제로의 전환을 촉진하고 탄소중립 달성에 기여하기 위한 기술 확보가 목적이다. [사진=utoimage]

1차년도에는 총사업비 720억원 중 128억원이 지원될 예정으로 신재생에너지핵심기술개발 570억원, 그린수소 생산 및 저장시스템 기술개발 150억원이 집행된다.

하반기 신규 과제는 청정수소 기반 수소경제로의 전환을 촉진하고 탄소중립 달성에 기여하기 위한 기술 확보가 목적이다.

산업부는 먼저 수전해를 통한 수소 생산 방식 중 하나인 음이온교환막 수전해(AnionExchange, MembraneAEM) 기술 확보에 나선다. 암모니아로부터 수소를 대량 추출하는 기술을 개발해 대규모 청정수소 공급에 나선다.

수전해는 물(H2O)을 전기분해해 수소(H2)와 산소(O2)를 생산하는 기술로 재생에너지 전력 활용시 CO2-free 그린수소를 생산할 수 있다.

AEM 기술 확보에도 나선다. AEM 기술은 전극 소재로 귀금속을 사용하지 않고 재생에너지 부하변동 대응이 쉬워 차세대 그린수소 생산 방식으로 부상 중이다. 산업부는 아직 전세계적으로 상용화 초기단계인 AEM 기술 확보시 세계 수전해 시장을 선도할 것으로 기대하고 있다. 다만 저렴한 소재(전극, 분리판 등) 사용 및 소형화가 가능해 경제적이나, 내구성 있는 음이온교환막 개발이 관건이다.

이와 함께 산업부는 이미 상용화가 이뤄진 수전해 시스템 알칼라인, PEM 방식의 신뢰성·내구성을 높여 그린수소 생산 기반을 공고히 한다.

알칼라인 방식은 알칼리 용액을 전해질로 사용하는 수전해 방식으로 내구성이 높고 장치 가격이 낮으나, 동일용량 대비 장치 사이즈 크다. PEM 방식은 양이온 고분자 전해질을 이용한 수전해 방식으로 부하변동성 대응에 용이하나, 전극으로 귀금속을 사용해 가격이 높은 특징이 있다.

산업부는 또 전세계 공급망과 인프라를 활용할 수 있는 가장 효율적인 해외 청정수소 저장·운송 수단 중 하나로 암모니아를 더 적극적으로 활용할 방침이다. 현재는 암모니아에서 하루 40kg의 수소추출이 가능한 단계로, 상용급 플랜트 수준으로 가는 전 단계인 2t급 실증기술을 확보해 향후 국내 도입되는 그린암모니아에서 대규모 그린수소를 생산하고, 유통하는 데 기여할 계획이다.

아울러 산업부는 현재 수소차 위주의 수소 모빌리티를 항공용·선박용 등 다양한 수송분야로 확대해 탄소배출 저감을 촉진한다. 산업부는 항공용 연료전지의 소재·부품 단위 경량화 기술개발로 무게를 절반 수준으로 줄여 미래 교통수단으로 각광받는 도심항공교통(UAM)의 동력원으로 수소 기반의 연료전지 사용이 앞당겨질 것으로 기대하고 있다.

미래 해외 청정수소 도입의 주요 운반 수단이 될 액화수소 운송선의 동력원으로 친환경 무탄소 연료인 액화수소를 사용하는 선박용 연료전지 시스템 설계기술도 확보한다. 

또한 LNG를 사용하는 건물용 연료전지의 CO2 포집 기술 확보, 청정수소 기반 친환경 수소사회를 구현하기 위한 청정수소 인증제도 설계 등도 추진해 탄소중립 실현을 위한 기반 구축에 나설 계획이다.


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