수소
수소는 우주를 구성하는 원소 중 90%를 차지할 만큼 무궁무진한 자원이다. 지구 면적의 2/3를 덮고 있는 물 역시 수소원자를 포함하고 있어 부산물 없이 깨끗하게 쓸 수 있는 지속가능한 에너지인 셈이다. 수소와 산소의 화학반응을 이용해 에너지를 생산하며, 이 과정에서 오직 물만 배출하기 때문에 환경오염물질이 발생하지 않는다. 수소는 생산부터 소비에 이르는 전 과정을 고려해도 다른 에너지원에 비해 이산화탄소와 미세먼지 발생량이 훨씬 적다.
수소 (2021년 기준)
수소승용차 누적보급량 : 19,404대 (출처 : 국토교통부, Marklines)
연료전지 발전설비 : 767,5MW (출처 : 한국에너지공단)
수소충전소 : 170기 설치 (출처 : 환경부)
수소를 이용하는 다양한 방법 중 대표적인 것이 연료전지다. 연료전지는 연료의 화학에너지를 전기화학반응을 통해 전기에너지로 직접 변환하는 장치다. 발전효율이 높으며 대형·가정·건물용 발전, 수송용, 휴대용 등 활용도가 다양하기 때문에 미활용 에너지나 재생에너지 등 값싼 자원으로부터 수소를 만들어 대체 에너지로 이용하면 에너지 비용을 낮추면서 에너지 조달처를 다변화하는 효과를 거둘 수 있다.
현재 전 세계 수소에너지의 50% 이상은 천연가스를 고온·고압에서 분해해서 얻는 ‘그레이 수소’이며, ‘블루수소’는 이러한 그레이수소를 만드는 과정에서 발생한 이산화탄소를 포집·저장하여 탄소 배출을 줄인 수소를 말한다. 반면 ‘그린수소’는 태양광이나 풍력 등 재생에너지로 생산한 전기로 물을 분해하여 생산하는 방식으로 탄소배출이 없어 탄소중립 달성을 위한 미래 에너지원으로 각광받고 있다.
신재생에너지이야기 한국동서발전(주) 해상에서 생산한 전기를 배로 옮긴다?! 바다의 테슬라 파워 아크 파워 아크
신재생에너지이야기 해상풍력은 먼바다에서 거센 바람으로 풍차 모양의 터빈을 돌려 전기를 생산하죠. 이렇게 생산된 전기는 해저 케이블을 통해 육지로 옮겨지는데요.
신재생에너지이야기 한국동서발전(주) 송전과 전선 설치에 해상풍력 건설비용의 32% 해상풍력 1GW에 해저케이블 설치 비용 3.6억 달러 해저 케이블을 설치하는 데에는 천문학적인 비용이 발생해요. 해상풍력 1GW를 설치한다고 하면, 해저 케이블을 필두로 육상 송전 케이블, 인터 어레이 케이블, 설치 비용 등 전선 분야에서 평균 3.6억 달러가 소요된다고 해요.
신재생에너지 이야기 바다에서 생산한 전기, 배로 나르면 어떨까? 일본의 스타트업 파워X는 파워 아크라는 대형 선박으로 해저 케이블의 높은 비용과 환경오염을 해결하고자 했어요. 수백에서 수천 개의 컨테이너 배터리를 통해 생산한 전기를 선박으로 실어 나른다는 아이디어죠. 조금 더 자세히 알아볼까요?
신재생에너지 이야기 해저 케이블에 비해 뛰어난 경제성으로 해상풍력의 미래로 평가받는 파워 아크 파워 아크 100 제작비 약 300억원 해저케이블 설치 비용 1km당 약 20억원 파워 아크는 일명 전기 운반선이에요. 수백에서 수천 개에 이르는 약 6m 크기의 컨테이너 배터리를 실어 해상풍력을 통해 생산한 전기를 육지로 실어 나르는데요. 해저 케이블에 비해 효율적인 비용과 간편한 운영이 가능해 해상풍력산업의 큰 기대를 받고 있죠.
신재생에너지 이야기 하루 22,000가구가 사용할 전기를 한 번에! 파워 X가 개발 중인 파워 아크 100의 경우, 200MWh 선체 길이 100m의 컨테이너선에 배터리 100개를 실어 한번에 200MWh에 달하는 전기를 운반할 수 있어요. 현재 150m 길이의 파워 아크 1000, 220m 길이의 파워 아크 3000 도 순차적으로 개발하며 전기운반선 시장의 성장을 이끌고 있어요.
신재생에너지이야기 한국동서발전(주) 다양한 아이디어와 기술 개발로 빠르게 성장하는 신재생에너지 산업 다음에는 어떤 놀라운 기술이 나타날까요? 신재생에너지 이야기, 많이 기대해 주세요!
정책
* △그린‧블루수소 생산‧도입, △수소 유통인프라 확충, △수소발전‧모빌리티‧수소산업공정 확산, △수소 클러스터·도시·규제특구 육성, △수소안전‧기술개발‧국제협력 등
* 청정수소 비중 / 자급률 목표 : (’20년) 0% / 0% → (‘30년) 75% / 34% → (’50년) 100% / 60%
* 그린수소 생산확대 / 단가 : (‘30년) 25만톤 / 3,500원/kg → (’50년) 300만톤 / 2,500원/kg
* ’25년 국내 블루수소 최초 생산(25만톤급, 보령)
* 블루 암모니아 해외 생산 개시(’25), 블루 암모니아 해외 도입 개시(‘27)
* 수소충전기 보급목표(기): (’22) 310 → (‘25) 450 → (’30) 660 → (‘40) 1,200 → (’50) 2,000 이상
* 수소발전량 : (‘20) 3.5TWh → (’30) 48.2TWh → (‘50) 287.9TWh ('20년 대비 82배↑)