인프라·노하우 갖춘 에너지공기업, 수소경제 마중물 "나야 나"

문재인 대통령이 17일 울산 남구 울산시청에서 열린 전국경제투어 '수소경제와 미래에너지, 울산에서 시작됩니다' 수소경제 전략보고회에서 인사말을 하고 있다. 이 자리에서 문 대통령은 "2030년 수소차와 연료전지에서 모두 세계 시장 점유율 1위를 하는 것이 우리의 목표"라고 밝혔다.

수소경제 사회로 전환을 위한 본격적인 여정이 시작됐다. 정부가 로드맵을 발표하며 청사진을 제시했지만 아직 수소 관련 기술과 인프라가 100% 갖춰진 것이 아닌만큼 산업 활성화를 위한 마중물 역할이 요구된다.

청정에너지원을 활용해 국내에서 수소를 생산하고, 이를 통해 에너지의 해외의존도를 줄이겠다는 정부의 의도와 방향을 이해하고, 관련 산업을 육성하는 것이 무엇보다 중요하다.

아직 시장이 형성되지 않은 초기 단계의 산업이기 때문에 공공성과 이윤을 동시에 추구하는 공기업이 주요한 역할을 맡을 가능성이 높다. 시장을 만들고, 활성화 시켜 민간기업들이 자생할 수 있는 환경을 만들어 주는 역할도 맡겨질 것으로 보인다.

이미 성공 사례가 있다. 국가 신성장동력으로 자리를 잡은 에너지저장장치(ESS)와 전기차의 확산에 결정적인 역할을 했던 것은 한전이었다. 한전은 ESS 시범사업을 통해 국내 ESS 관련 기업의 성장을 견인했다. 전기차 역시 한전 전력망과 전국 주요 거점에 위치한 한전 지역본부, 지사를 중심으로 충전인프라를 구축해 인프라 확충에 속도를 붙였다.

◆가스공사, 천연가스 활용한 수소 생산 앞장설 듯
수소를 생산하는 방법에는 여러 가지가 있지만 석유화학공정에서 발생하는 부생수소를 제외하면 천연가스를 고온, 고압의 수증기로 분해해 수소를 생산하는 방식이 가장 경제적이다.

수소를 액화하거나 해외에서 수입, 유통하는 방식도 현재 가스공사가 수행하는 천연가스의 수입, 액화 및 유통 방식과 비슷한 체계가 갖춰질 가능성이 높다.
가스공사는 전국으로 연결된 가스 배관을 보유하고 있고, 전국 거점에 위치한 정압시설 등 관련 인프라를 갖추고 있다.

가스공사는 수소경제를 선도하기 위해 일찌감치 관련 법령을 손봤다. 자사의 사업범위에 수소사업을 포함시키는 법률 개정안 통과를 마치고 정관 개정까지 끝냈다. 최근에는 수소에너지사업 조직을 신설했다.

가스공사 측은 "신설된 조직을 중심으로 수소경제 로드맵에 따라 가스공사가 어떤 역할을 할 수 있을지 검토할 계획"이라고 밝혔다.

◆가스안전공사, 수소 안전 분야 선점
수소가 법상으로 산업용 가스로 분류되는데다, 당분간은 수소 생산방법으로 가스를 개질하는 방식이 유력한만큼 가스시설을 설치하고 운영하는데 있어 가스안전공사의 역할은 필수적이다.

절대적인 숫자가 부족한 수소 충전소 확대를 위해 CNG(압축천연가스)나 LPG(액화석유가스) 충전소와 수소 충전소를 복합 운영하고, 이동식 충전소 도입, 도심지역 수소 충전소의 안전한 운영을 위해서도 가스안전공사의 안전기준과 점검 노하우가 중요하다.

가스안전공사는 그동안 고압가스 등을 안전하게 관리해 온 노하우를 활용해 수소가 위험한 에너지라는 막연한 불안감을 해소하는 데도 노력을 기울일 방침이다.

한전 미래형 마이크로그리드 개념도

◆한전, 수전해 방식 수소 생산 선도 의지
한전은 안정적이고 효율적인 전력공급을 도모하고, 수소경제사회의 에너지 인프라 구축에 기여하기 위한 목적으로 미래형 마이크로그리드 개발 프로젝트를 추진하고 있다.

마이크로그리드는 소규모 지역에서 태양광, 풍력 등 재생에너지와 ESS 등을 연계한 전력망을 말한다. 기존 전력망에서 분리돼 독립적으로 전기를 생산하고 저장할 수 있는 자급자족 체계를 갖추는 것이 특징이다.

한전이 그리는 미래형 마이크로그리드에는 기존 마이크로그리드 시스템에 수소연료전지가 추가된다. P2G(Power to Gas) 기술을 활용해 태양광, 풍력이 생산한 전기로 물을 전기분해해 수소를 생산·저장하는 할 수 있다.

수소연료전지는 날씨의 구애를 받지 않고 24시간 전력생산이 가능한 만큼 저장한 수소를 발전원으로 사용하면 기존 마이크로그리드보다 하면 보다 안정적인 전력 자립이 가능해 도서지역 등 보급도 기대된다.


◆발전공기업, 수소연료전지 발전 보급 '앞장'
전체 전력생산량의 일정 비율을 신재생에너지로 공급해야 하는 발전사들은 일찌감치 수소연료전지 발전 확대에 앞장서 왔다. 좁은 지역에서도 높은 효율로 전기를 생산할 수 있어 발전소 내 유휴부지에 설치하는 것도 가능하다. 소음과 매연도 없어 민원에서도 상대적으로 자유롭다. 신재생에너지공급인증서(REC)를 2.0을 주기 때문에 경제성 확보가 용이하다는 장점도 있다.

서울 마포구에 위치한 수소연료전지 발전소 노을그린에너지 전경

한수원이 가장 앞서 있다. 한수원은 이미 △경기그린에너지(58.8MW) 노을그린에너지(20MW), 부산그린에너지(39.6MW) 등 수소연료전지 발전소를 운영하고 있다. 전체 우리나라 연료전지 규모 307.6MW의 약 3분의 1을 차지하고 있다. 40MW 규모의 인천연료전지 사업도 추진 중이다. 종합에너지기업으로 변화를 선언한 뒤 신산업을 적극적으로 늘려나가고 있어 추가적인 사업도 예상된다.

동서발전은 부생수소를 활용한 연료전지 발전소 구축에 한창이다. 한화에너지와 두산, SK증권 등과 함께 2,500억원을 투자한 대산 수소연료전지발전소는 부생수소를 원료로 쓰는 최초의 수소연료전지 발전소가 될 전망이다. 인근 한화토탈의 화학공정에서 발생한 부생수소가 원료가 된다.

남동발전은 분당발전본부에 수소연료전지 5단계 사업을 완료했다. 공간을 효율적으로 활용하기 위해 복층형으로 연료전지를 구성한 것이 특징이다. 6단계 사업으로 기존 방식보다 효율은 높고 부피는 더 적은 것으로 알려진 고체산화물연료전지(SOFC) 도입을 추진하고 있다.