신상길 에너지신문 논설위원.

[에너지신문] 수소차, 드론 그리고 수소발전소용 수소를 공급하기 위한 수소생산, 액화, 수송, 저장 및 충전 등 설비, 장치투자 규모, 건설기간 등은 경제성분석에 영향을 주는 기술인자이다.

수소생산설비는 스팀개질공정(대규모 생산설비, 부생탄산가스로 액고체 드리이아이스 생산 판매로 이윤창출), PTX(Power-to-Chemical) 공정의 시작은 독일이다.

PTX 공정의 전원은 태양전지전원, 풍력발전전원 등 재생에너지 전원을 우선시하며, 최근에는 일반 발전소 심야 잉여전력을 PTX 설비에 공급하는 정책을 적극 추진 중이다.

PTX 공정은 고전적 의미의 물전기분해공정이다. 단지 전력원이 재생에너지일 뿐이다. 심야전력원 역시 오랫동안 산업용 전해공정용 에너지로 활용되고 있으며 가장 고전적 이용분야는 소금물 전기분해이다. PVC생산용 염소와 가성소다를 생산하는 공정이다. 현재는 존재하지 않으나 증시에서는 바이든이 미국 대선 당선자가 된후에 미래 수소생산원으로 소형 개량원자로가 회자되고 있다.

특히 미국 바이든 정부 출현으로 수소경제의 수소생산 공정의 마지막 기회인 소형개조원자력설비의 가능성을 미국은 북부 카나다국경지역에서 연구 중인 것 같다. 수소발전소의 수소수급 전망이 모험적이면 개질설비 투자 대신에 석유화학설비와 납사 및 에탄분해설비의 부산물인 부생수소 활용이 적절한 방법이다.

부생수소는 정유설비(FCCU 등)에서 가장 많이 생산되며 용도는 주로 고유황제품의 탈황공정용이다. 또다른 석유화학 설비에서도 많이 생산된다. 특히 에탄크레카에서 가장 많은 부생수소가 발생한다.

다음은 납사크레커 설비이다. 우리나라는 납사크레커만이 존재한다. 국내생산 부생수소를 잘활용하면 초기 시대에는 가용하나 분산발전설비 보급이 급격히 성장하면 기저부하용 수소는 에탄크레카가 많은 국가에서 중장기 조건으로 수입해야 할 것이다. 이러한 경우 액화수소 수입이 최선책이다.

그러나 그린뉴딜정책이 확고이 추진되면 수소산단구상이 필요하며, 이를 위한 사업계획서를 작성하고 이에 필요한 투자비, 산단설계, 인력양성 등과 같은 정책과 이를 수행할 수소공사(가칭)가 필요하다.

중화학산단의 건설기간은 약 5년이며 산단의 주요 설비는 스팀개질설비, 부생탄산가스 드라이아이스설비, 수소액화설비, 액체수소저장탱크, 그리고 수소이동트레라설비창고 등이다. 액체수소을 수입할 경우 LNG터미널에 수소터미널이 추가 건설돼야한다. 수소생산공단과 LH2수출입터미널, 수소산단은 동일 지역에 위치해야 한다. 이를 C-1 Chemistry 산단이라 한다.

결론적으로 수소수급은 LNG수급 처럼 중장기 수급계획을 작성하고, 수소차량, 분산형 수소연료전지발전소의 수급데이터를 수집, 분석, 평가해 재고관리와 수입, 생산, 수송계획을 공사와 협력기업의 협조하에 연도별로 수립, 정부의 승인을 받고 동시에 국회 수소위원회에 통보해야 할 것이다.

기저부하, 중간부하, 첨두부하 별로 공사 책임하에 운영돼야 하며 수소수급과 수소생산을 위한 LNG는 가스공사로부터 공급받는다. 산단에서 생산, 액화된 수소는 전국으로 수송저장판매된다. 이와 같이 LNG, LH2 연결체인을 친환경 그린에너지 Network Grid라 한다.

2개의 서로 다른 종류의 가스를 용도별로 나누고 지역계절별수요를 추산하면, 거의 완벽한 수급전망과 결과적으로 실적 동향이 산출된다. 이는 'AI형 가스설비의 기술적 경영'이다.

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