에퀴노르의 울산 부유식 해상풍력 프로젝트 법인인 반딧불이 에너지가 부유식 해상풍력 기술을 논의하는 자리를 연다. 반딧불이 에너지는 오는 29일 서울 강남 아모리스 역삼 GS타워에서 주한 노르웨이 대사관, 이노베이션 노르웨이와 함께 '2024 부유식 해상풍력 기술 심포지엄'을 개최한다고 22일 밝혔다. 이번 행사는 삼성중공업, , 포스코 E&C, 두산에너빌리티 등 국내 주요 기업들이 참여, 부유식 해상풍력 산업 발전을 위한 기술 협력 방안을 모색한다. 심포지엄 오전 세션에서는 에퀴노르의 부유식 해상풍력 전망과 에퀴노르가 건설해 운영중인 부유식 해상풍력 발전단지프로젝트 사례 연구 발표가 이뤄진다. 오후 세션에서는 삼성중공업, 포스코 E&C, 두산에너빌리티 등 국내 대표 기업들의 부유식 해상풍력 기술에 대한 발표가 진행된다. 심포지엄 참가 신청은 오는 27일까지 가능하며, 자세한 내용은 반딧불이 부유식 해상풍력 홈페이지에서 확인 가능하다. 이원희 기자 wonhee4544@ekn.kr

윤석열 대통령 부인 김건희 여사의 친인척이 불법 태양광 발전사업으로 8억원의 부당이익을 취했다는 주장이 나왔다. 17일 국회 산업통상자원중소벤처기업위원회 소속 오세희 더불어민주당 의원은 국정감사에서 김건희 여사의 고모(김OO)와 고모부(장OO)가 불법태양광 발전사업으로 8억원의 부당이익을 거둔 사실을 밝혔다. 또한, 15억 수준에 불과한 태양광 시공비를 부풀려 36억원의 허위대출을 받았을 가능성도 제기했다. 오세희 의원에 따르면, 김여사의 고모와 고모부는 2019년 충주의 한 폐공장을 공매로 낙찰받은 후 가희산업이라는 법인을 설립하고 대표이사와 감사로 취임했다. 이후 공장지붕에 1.3메가와트(MW) 규모의 태양광을 설치한 후, 건축물대장과 현장사진을 첨부해 한국에너지공단에 신재생에너지공급인증서(REC) 발급을 신청했다. 현행 규정상 공장을 운영하며 지붕에다 발전사업을 할 경우 친환경적으로 평가받아 REC 가중치를 1.5를 받는다. 그냥 평지에 태양광 발전을 하는 것보다 REC가 1.5배 더 나온다는 의미다. 태양광 발전 사업자는 발급받은 REC를 대규모 발전사나 기업 등에 판매해 수익을 올린다. 그러나 오 의원이 밝힌 바에 따르면, 가희산업은 실제 공장을 운영하지도 않으면서 폐공장에 남겨진 기자재를 활용해 공장을 운영하는 것처럼 꾸며 '현장사진'이라며 에너지공단에 제출했다. 에너지공단은 현장점검도 없이 서류 검토 후 REC 가중치 1.5를 줬다는 것이 드러났다. 오 의원은 REC운영 규정에 따라 3년이 지난 설비에 대해 현장점검을 하도록 돼 있지만 에너지공단은 4년이 지나도록 가희산업에 대해 단 한 차례의 사후점검도 하지 않았다고 지적했다. 가희산업이 지난 4년간 거둔 수익은 연간 2억원씩 총 약 8억원에 이른다. 오 의원은 가희산업의 과다·허위대출 의혹도 제기했다. 가희산업은 지난 2019년 12월 19일 공장등록을 한 직후(20일) 지역금융기관으로부터 태양광발전을 명목으로 36억원의 대출을 받았다. 실제 1.3MW 규모의 태양광 발전소 시공비는 약 15억 수준으로 허위세금계산서를 발급하지 않았다면 36억 대출은 불가능하다는 것이 오 의원의 설명이다. 오 의원은 “윤 정부 초기 태양광 발전사업을 이권 카르텔로 규정하고 전국을 전수조사해 법적 책임을 묻고 국민 혈세를 철저히 환수하라고 지시했는데 4년간 8억원 수익을 낸 김건희 처가 식구만 쏙 빠질 수가 있느냐"며 “가희산업의 불법행위에 대해 철저히 조사해 부당이득 환수 및 수사 등의 후속조치를 반드시 이행해야 한다"고 지적했다. 이원희 기자 wonhee4544@ekn.kr

에너지 인공지능(AI) 전문기업 인코어드 테크놀로지스(대표 최종웅)가 자사 서비스에 참여하는풍력 발전소 규모를 늘리고 있다. 인코어드는 AI 기반 가상발전소 플랫폼인 'iDERMS VPP'의 기술이 적용돼 전력거래소의 재생에너지 예측제도에 정식 참여하는 풍력발전 자원의 용량이 300메가와트(MW)를 돌파했다고 17일 밝혔다. 재생에너지 입찰제도 제주 시범사업에 참여 중인 용량까지 포함하면 400MW를 넘어섰다. 전력통계정보시스템에 따르면 현재 우리나라에서 운영 중인 풍력발전의 총 설비용량은 1803MW이다. 국내 풍력발전 설비의 약 22%는 인코어드 플랫폼에 참여 중인 셈이다. 인코어드 관계자에 따르면, 최근 경북 영양군에 위치한 영양풍력발전 61.5MW 등 발전용량 기준 140MW의 풍력발전을 전력거래소의 예측제도 등록시험에 통과시켰다. 이는 변화가 심한 산악지형 풍황 예측의 어려움을 자체 개발한 초고해상도 기상예측 기술로 극복한 결과라고 전했다. 또한, 현재 제주에서 시범사업으로 진행 중인 재생에너지 입찰제도에도 다수의 풍력발전자원이 운영 중이다. 나아가 풍력 발전량 예측을 위한 별도의 기상예보 서비스가 보편화돼 있는 유럽 등 해외시장 진출을 추진할 계획이라고 밝혔다. 이원희 기자 wonhee4544@ekn.kr

한국원자력연구원 김형섭 박사 연구팀이 세계 최초로 전고체 배터리 전해질 결정구조 변화의 정확한 원인을 규명하고, 이를 제어하는 방법을 제시했다. 최근 전기차 배터리의 안전성 문제가 대두되는 가운데, 화재·폭발 위험이 없어 꿈의 배터리라 불리는 전고체 배터리 연구 성과라 주목된다. 전고체 배터리는 양극과 음극, 리튬이온이 이동하는 고체전해질 등으로 구성된다. 고체전해질 표면의 결정구조가 변하면 양(兩)극과 고체전해질의 접촉면에 전류가 고르지 않게 흘러 과전류가 흐르는 전기적 단락을 유발한다. 고체전해질의 결정구조가 변하는 원인으로 리튬의 양과 전해질 표면의 연마 정도가 각각 영향을 미치는 것으로 추정되고 있었으나, 두 원인의 상관관계나 개선 방법은 알려져 있지 않았다. 김형섭 박사 연구팀은 전해질 결정구조 변화의 정확한 원인을 규명하기 위해 리튬과 같은 가벼운 원소 분석에 유용한 중성자 빔으로 고체전해질결정구조 내부의 리튬 양을 파악하고 정량화했다. 그리고 X-선을 통해 고체전해질 표면의 연마 정도에 따른 결정구조 변화량 또한 정량화했다. 이 과정에서 고체전해질 합성에 사용한 리튬의 양과 연마 정도에 따라 고체전해질 표면의 결정구조 일부가 정육면체(입방정계)에서 직육면체(정방정계) 구조로 변화하는 현상을 발견했다. 복합적인 변수 제어를 통해 결정구조 변화를 유발하는 종합적인 조건을 알아낸 것은 세계 최초다. 결정구조가 직육면체로 변한 고체전해질은 이온 전도성이 낮아 음극, 양극과의 저항을 증가시켜 리튬 이온의 원활한 이동을 방해하고, 결국 전기적 단락을 초래하는 것 역시 확인했다. 이에 더해 연구팀은 고체전해질 제조 단계에서 전기적 단락을 예방할 수 있는 개선 공정을 개발했다. 전해질 표면을 연마하는 과정에서 연마재 회전 속도를 특정 정도로 획기적으로 낮추면 결정구조가 안정적으로 제어되어 이상 변화가 일어나지 않는 것을 확인했다. 이번 연구 결과는 과학기술정보통신부 과학기술사업화진흥원 학연협력플랫폼구축 시범사업의 지원을 받았다. 재료 분야 세계적 학술지 '어드밴스드 에너지 머티리얼즈(Advanced Energy Materials, IF:24.4)'에 '기계적 응력에 의한 산화물계 가넷 고체전해질 내 리튬 삽입 및 이로 인한 표면 구조 변화에 따른 전기적 단락 규명'*이라는 제목으로 게재돼 지난 9월 온라인으로 공개됐다. 연구에는 한국원자력연구원 김형섭 박사 연구팀과 울산과학기술원 정성균 교수팀, 고려대학교 유승호 교수팀, 충북대학교 이동주 교수팀이 공동으로 참여했다. 중성자과학부 김형섭 책임연구원은 “고도 분석 기술을 활용해 여타 차세대 이차전지 난제 해결에 최선을 다하겠다"라며 “전고체 배터리 단락 원인의 규명과 이를 제어하는 기술은 배터리 화재·폭발 방지를 위한 가이드라인을 제시해 줄 것"이라고 밝혔다. 전지성 기자 jjs@ekn.kr

두산에너빌리티가 지멘스가메사(Siemens Gamesa), 에퀴노르(Equinor)와 울산에서 750MW(메가와트)규모 '반딧불이 부유식 해상풍력 발전단지' 사업을 추진한다. 이들 3사는 15일 양해각서(MOU)를 체결했다. 프로젝트 확정 시, 지멘스가메사의 15MW급 대형 풍력발전기를 도입하고, 핵심 기자재인 나셀을 두산에너빌리티 창원 풍력공장에서 조립해 공급할 계획이다. 지멘스가메사는 세계적인 풍력발전기 제조사로, 글로벌 해상풍력 시장에서 21GW 공급실적으로 시장 점유율 1위를 기록하고 있다. 에퀴노르는 노르웨이 스타방에르(Stavanger)에 본사를 둔 국영 에너지 기업으로, 전 세계 30여 개국에 진출해 풍력, 태양광, 석유, 가스 에너지를 개발 및 공급하고 있다. 두산에너빌리티 손승우 파워서비스BG장은 “두산과 지멘스가메사의 파트너십은 국내 풍력시장 확대를 앞당기는 가장 현실적이고 최적화된 협력 모델로 인식되고 있다"며 “이번 협약을 통해 세 회사간 파트너십이 더욱 공고해질 것이며, 지속적인 협력을 통해 향후 국내 해상풍력 생태계 활성화에 기여할 것"이라고 말했다. 두산에너빌리티는 2005년부터 해상풍력 사업을 시작해 현재 3.3MW, 5.5MW, 8MW 모델을 보유하고 있으며, 국내 유일의 해상풍력 공급∙운영 실적을 갖고 있다. 지멘스가메사와는 2022년 6월 국내 해상풍력시장에서의 전략적 협력을 위한 MOU를, 2023년 2월에는 파트너십 기본 계약(Framework Agreement)을 체결한 바 있다. 전지성 기자 jjs@ekn.kr

세계적인 이차전지 전문가들이 한자리에 모여 배터리 산업의 현재와 미래를 논의하는 '배터리코리아(BATTERY KOREA) 2024'가 서울 코엑스 그랜드볼룸에서 성대한 막을 올렸다. 이차전지 시장이 전기차 수요 침체로 캐즘의 시기를 겪고 있는 가운데, 이를 기회로 삼기 위한 다양한 전략을 모색하는 자리로 마련되었다. 이번 컨퍼런스에서는 전 세계적으로 배터리 수요가 급격히 증가하고 있다는 사실이 강조됐다. 특히, 전기차와 에너지 저장장치(ESS) 산업의 급성장은 배터리 관련 기술 개발과 시장 확장의 중심에 서 있다. 행사에 참여한 전북테크노파크 이규택 원장은 “이차전지 산업이 현재 캐즘에 처해 있지만, 빠른 성장이 예상된다"고 언급하며 이번 컨퍼런스의 중요성을 강조했다. 이번 행사는 총 23개의 전문 강연과 다양한 기업 전시가 준비되어 국내외 배터리 산업의 최신 동향과 기술을 공유했다. 기조 강연으로는 △블럭나인의 손영환 대표가 배터리 순환 생태계 기술 방향을 설명하고, △전북테크노파크의 이광헌 단장이 새만금 이차전지 특화단지의 구축 전략을 발표하는 등 폭넓은 주제를 다루었다. 이 외에도 △전기차 화재 진압 기술 △LFP 배터리 산업 동향 등 다양한 주제의 강연이 이어졌다. 특히 리사이클링과 자원 순환 시스템 구축이 주목받았다. 배터리 리사이클링 기술과 재사용 가능성에 대한 논의는 전기차의 사용 후 배터리 처리 문제를 해결하는 중요한 과제가 되었다. 비에이에너지의 신상준 상무는 “BESS 산업 중심의 LFP 배터리 시장 동향"에 대해 언급하며, 배터리 시스템(BMS)과 ESS 기술의 발전이 향후 시장 성장의 핵심이 될 것이라고 전망했다. 배터리코리아 2024 조직위워회 관계자는 “이번 배터리코리아 컨퍼런스는 사전등록이 8천명에 달할 만큼 많은 관심을 모았다."라며, “이차전지 산업의 트렌드와 미래 전략에 대한 현장의 관심이 그만큼 높다는 방증이다. '배터리코리아'도 국내 배터리 제조산업 발전과 주도권 확보에 기여할 수 있도록 노력하겠다"라고 전했다. 장만식 기자 plan@ekn.kr

한국풍력산업협회가 글로벌 풍력 행사인 '아시아태평양 풍력 에너지 서밋 2024'을 개최한다. 행사 개최를 위해 풍력산업협회는 세계풍력에너지위원회와 업무협약(MOU)을 10일 체결했다. '아시아태평양이 선도하는 재생에너지 시대'라는 주제로 오는 11월 26일부터 28일까지 인천 송도컨벤시아에서 열리는 이번 행사에는 아태지역의 풍력발전 관련 산학연과 정부 단체 등이 함께 풍력산업의 현주소를 진단하고 미래를 모색하는 자리가 될 전망이다. 풍력산업협회와 세계 100개국 이상에 회원사가 둔 GWEC는 이번 업무협약을 통해 각자의 장점을 살려 행사의 성공을 이끌어낸다는 방침이다. 행사에서는 현재 풍력발전이 직면한 과제, 특히 아태 지역의 공급망 경색과 시장 개발에 관한 문제가 다뤄질 예정이다. 아울러 아태 지역에 초점을 맞춘 다양한 컨퍼런스 프로그램과 아태 지역은 물론 유럽을 대표하는 풍력발전 기업들이 전시에 참여한다. 자세한 내용은 행사 홈페이지를 참고하거나 풍력협회에 문의하면 된다. 이원희 기자 wonhee4544@ekn.kr

저렴한 리튬인산철(LFP) 배터리를 무기로 한 중국의 공세가 갈수록 매섭다. 중국산 LFP 배터리가 워낙 저렴하다 보니 일각에선 국내 기업들이 개발 중인 '차세대 배터리'의 경쟁력에 대한 의심의 눈길도 나오고 있다. 이에 업계는 안전성, 성능과 더불어 '가격경쟁력'까지 갖출 것이란 포부를 보였다. 9일 SNE리서치에 따르면 지난 1~8월 글로벌 전기차용 배터리 국내 3사 점유율이 전년 동기 대비 3.4%포인트(p) 하락한 21.1%를 기록했다. LG에너지솔루션은 전년 동기 대비 2.5%(61.8GWh) 성장하며 3위를 유지했고, SK온은 8.0%(24.4GWh)의 성장률을 기록해 4위, 삼성SDI는 국내 배터리 3사 중 가장 높은 9.2%(21.3GWh)의 성장률을 기록했다. 소폭의 성장세에도 중국을 넘어서긴 어려웠다. 부동의 1위 중국의 CATL은 전년 동기 대비 27.2%(189.2GWh) 성장률로 글로벌 1위를 유지했다. 또 BYD는 25.6%(83.9GWh) 성장률과 함께 배터리 사용량 글로벌 2위를 기록했다. 중국의 이러한 강세는 'LFP 배터리' 때문이다. 이전엔 저가형, 보급형 배터리로 평가 받던 이 기술이 최근엔 가성비 있고 화재에 안전한 제품으로 인식되고 있기 때문이다. 중국은 세계 최고 수준의 LFP 배터리 기술을 가지고 있는 반면, 한국은 현재까지도 양산하지 못하고 있다. 고성능 NCM(니켈코발트망간) 배터리에만 집중했기 때문이다. 이에 한국의 LFP 기술의 경우 중국에 약 4~5년 뒤처졌단 평가를 받고 있다. 시장의 흐름은 LFP로 넘어왔고 이러한 추세는 앞으로도 이어질 것으로 전망되고 있다. 업계에 따르면 중국 외 시장에서도 비용과 안전성을 고려한 제조사들의 LFP 채택이 늘어나고 있는 추세다. 김광주 SNE리서치 대표는 “전기차 가격 경쟁이 심화되면서 글로벌 완성차 업체들이 LFP 배터리 채용을 확대함에 따라 향후 LFP 비중은 지속 확대될 것"이라고 전망했다. 한편 국내 기업들은 일러야 2026년에 양산이 가능하다. 일각에선 이마저도 가격 경쟁력을 보유할 수 있을지는 미지수라는 의견도 나온다. 배터리 가격은 원자재 값이 결정하는데 중국의 풍부한 원료 공급을 이겨내기 힘들기 때문이다. 이에 일부 전문가들은 북미와 유럽의 중국 전기차, 배터리 공급 배제로 인한 반사이익만이 해결책이라는 분석도 내놓고 있다. 이에 한국 기업들은 전고체 배터리 등 '차세대 배터리' 개발에 몰두하고 있다. 성능에 한계가 있는 LFP 배터리보다 뛰어나고 안전한 제품을 만들어 시장을 점유하겠다는 방침이다. 반면, 중국과의 '가격 경쟁'을 버틸 수 있냐는 의심의 시선이 나오고 있다. '꿈의 배터리'라고 불릴 정도의 초대형 기술인 만큼 가격도 당연히 비싸지 않겠냐는 지적이다. 뿐만 아니라 전고체 배터리 개발에 가장 앞섰다는 삼성SDI의 경우도 2027년에야 양산이 가능하다 발표했는데, 이 시점엔 중국의 LFP 배터리 시장 확산이 더 이뤄졌을 것이기 때문에 공략이 어렵지 않겠냐는 의견도 나오고 있다. 업계 관계자는 “전고체 배터리가 안전하고 성능까지 좋은 것은 맞지만 원자재 공급도 원활하고, 엄청난 정부 지원금까지 받은 중국 LFP와의 가격 경쟁을 이겨낼 수 있을지가 관건"이라고 말했다. 이에 삼성SDI는 차츰 가격경쟁력을 갖출 것이라고 밝혔다. 고주영 삼성SDI 부사장은 “LFP 배터리는 성능적으로 한계가 있을 것"이라며 전고체 배터리는 차원이 다른 안전함을 기반으로 성능은 끌어올리기 때문에 경쟁력이 있다“고 말했다. 이어 "전고체는 럭셔리 카를 시작으로 도입할 것이며 가격 경쟁력을 점점 갖춰나갈 것“이라고 말했다. 이찬우 기자 lcw@ekn.kr

재생에너지 날 행사 개최를 누가 주도할지를 두고 갈라졌던 재생에너지 협·단체들이 다시 뭉쳐 공동으로 재생에너지의 날 행사를 개최하기로 했다. 9일 재생에너지 업계에 따르면 한국재생에너지산업발전협의회와 한국태양광산업협회 등 재생에너지 협단체는 재생에너지의 날 추진위원회를 구성, 오는 23일 14시 서울 여의도 국회의원회관 대회의실에서 '제6회 재생에너지의 날 기념식'을 개최한다. 그동안 태양광산업협회는 재생에너지산업발전협의회가 지나치게 야당 성향으로 기울여져 있다 보고 재생에너지산업발전협의회와 분리해서 재생에너지의 날 행사를 추진하려 했다. 하지만 재생에너지 날 행사가 두 군데서 열려서 재생에너지 업계가 갈라지는 모습을 보일 수는 없기에 단체 간 합의를 이룬 것으로 보여진다. 이번 재생에너지의 날 기념식은 주호영 국회부의장, 김정호 산업통상자원중소벤처기업위원회 의원 등 20여명 여·야 국회의원이 공동 주최하며, 재생에너지의 날 추진위원회 주관으로 진행된다. 국회의장, 여·야 당대표, 산업통상자원부 장관, 국회 산업통상자원중소벤처기업위원장 등 20~30명의 여·야 국회의원, 재생에너지 협단체장, 재생에너지 기업 대표 등 주요 에너지 유관 단체의 인사들이 행사에 참석할 예정이다. 기념식에서는 재생에너지 산업발전과 보급에 공헌한 '유공자 표창'이 진행될 예정이며, 대한민국 재생에너지를 대표하는 상징적인 인물(또는 기업, 단체)을 선정해 '한국 재생에너지 대상'을 수여할 계획이다. 아울러 재생에너지 산업의 동향과 미래를 조망할 수 있는 강연도 마련된다. 재생에너지의 날 추진위원회 관계자는 “재생에너지는 탄소중립 실현의 핵심 솔루션으로, 산업 육성, 기술 혁신, 에너지 안보 실현을 통해 대한민국의 산업과 경제의 경쟁력을 강화하는 원동력이 돼야 한다"며 “이번 재생에너지의 날 행사를 기점으로 100만 재생에너지인들의 단합된 모습을 통해 재생에너지 산업이 도약의 계기를 되찾길 바란다"고 밝혔다. 이원희 기자 wonhee4544@ekn.kr

◇클린 암모니아 프로젝트 161개, 45개국 257파트너 참여 현재 대부분의 암모니아는 '하버-보쉬' 공정으로 생산되고 있다. 질소 가스와 수소 가스를 고압과 고온에서 결합해 높은 압력·온도에서 암모니아를 제조한다. 이 공정에 질소와 수소를 공급하기 위한 원료는 다양하며, 보통 암모니아 생산에 필요한 수소연료의 생산방법에 따라 색상으로 구분하고 있다. 크게, 화석 연료중 석탄액화로 생산된 갈색(brown) 수소와 암모니아, 천연가스의 개질로 만들어진 회색(grey) 수소와 암모니아, 천연가스 개질 시 발생한 탄소를 포집 및 저장(CCS)해 만들어진 청색(blue) 수소와 암모니아, 태양광이나 풍력 등의 재생에너지 전력을 이용한 수전해 수소 생산 기술로 만들어진 그린(green) 수소와 암모니아로 구분될 수 있다. 정책분야에서 자주 인용되는 청정(clean)암모니아는 통상 블루암모니아와 그린암모니아를 대상으로 한다. 상업용 암모니아 생산은 하버-보쉬법으로 지난 1920년대에 시작됐다. 1930년대에는 전체 암모니아 생산량의 약 30%가 전기 기반이었으며, 단일 공장으로는 최대 규모인 연간 10만톤을 생산할 수 있는 시설이 노르웨이의 수력발전소 지역인 리우칸에서 가동됐다. 수전해 기반 암모니아의 전 세계 생산능력은 1960년대에 연간 약 65만톤으로 정점을 찍었고, 전 세계 암모니아 생산량의 약 4%를 차지했다. 그러나 수전해 녹색 암모니아는 이후에 더욱 저렴한 천연가스 개질 암모니아에 밀려 퇴출당했다. 오늘날 암모니아의 약 80%는 농업용 비료로 사용된다. 나머지는 폭약, 플라스틱, 합성 섬유 및 수지, 냉매, 질산과 같은 화학 물질로 사용된다. 최근에는 (액체) 암모니아가 국제적인 수소경제 생태계 관점에서 극저온(-253도(℃)) 액체수소의 선박운송을 대신할 수 있는 에너지캐리어의 대안으로 적극적으로 검토되고 있다. 현재 운행되고 있는 모든 선박의 연료 소비량은 연간 약 3억톤이며, 암모니아로 환산하면 6억5000만톤에 해당한다. 전 세계 암모니아 생산량은 현재 연간 2억톤으로 추정되고 있다. 선박용 연료 암모니아가 식량 생산에 필요한 비료와 경쟁하는 것을 피하려면 녹색 암모니아 및 청색 암모니아의 생산능력이 크게 발전돼야 한다. 그러나 이러한 생산이 반드시 수요가 있는 곳에서 이루어질 필요는 없으며 공급 원료의 수급이 원활한 지역이면 가능하다. 즉, 생산된 암모니아는 선박으로 운송되며, 현재 세계적으로 연간 약 2000만톤 규모의 암모니아가 거래되고 있다. 암모니아 운송은 주로 LPG선과 같은 가스 운반선에 의해 이뤄지며 선박의 운송 적재용량은 통상 4만톤급이나 최근에는 최대 5만4000톤급도 가능하다. 녹색암모니아의 비용은 천연가스에서 생산되는 암모니아보다 2~3배 더 높다. 그러나 녹색암모니아 가격은 향후 낮아질 가능성이 높다. 즉, 학습곡선 효과로 인한 수전해 플랜트 가격 하락과 소요되는 재생에너지 전력 비용의 감소가 크게 이뤄질 것으로 기대되기 때문이다. 나아가 화석연료는 세금과 규제의 대상으로 좀 더 강화된 조치를 부담하게 되면서 해상 및 육상의 모빌리티, 유틸리티 규모 발전 등 모든 산업 분야에서 연료 간 경쟁 구도에 큰 변화를 가져올 것으로 예상한다. 만일, 탄소세가 tCO2(온실가스이산화탄소 배출량으로 환산 단위)당 150~200달러 규모로 책정된다면 녹색 암모니아는 현재에도 석유베이스 연료와도 경쟁할 수 있는 수준으로 가격 경쟁력을 갖추게 된다. 2024년도 노르웨이선급협회(DNV) 보고서에서는 청정암모니아로서 그린암모니아와 블루암모니아를 분석 대상으로 하고 있다. 이 보고서는 해운 분야에서의 암모니아의 공급과 수요에 중점을 두고 분석을 수행했다. 단, 지난해에 공표된 국제해사기구(IMO)의 2050년 온실가스 배출량 넷제로 목표보다 완화된 2018년의 50% 감축목표에 기초한 분석 결과이다. 분석대상인 161개의 프로젝트가 대부분 2030년까지를 실현 목표로 하고 있으며, 여기에 기초해 2030년까지의 클린 암모니아의 수요와 공급을 예측하고 있다. 161개 프로젝트에는 45개국 257프로젝트 파트너가 참여하고 있다. 발표된 클린 암모니아 총 생산량은 연간 2억4400만톤이며 현재의 화석연료 기반 생산량을 초과한다. 주요 국가별 프로젝트 규모 가운데 호주가 압도적으로 큰 비중(22.17%)을 차지하고 있으며 대부분 자국의 태양광 및 풍력을 이용한 녹색암모니아 생산이다. 두 번째 규모(14.38%)인 미국은 대부분이 청색 암모니아 생산에 중점을 두고 있다. 생산되는 셰일 오일과 CCS기술을 접목하려는 시도로 예상된다. 다음으로 사우디아라비아, 모리타니, 오만, 이집트, 모로코 등 중동, 아프리카 지역에서의 생산량이 두드러진다. DNV보고서에 따르면 선박 연료 전용 암모니아 생산은 10개국에서 30개 프로젝트가 목표로 하고 있다. 총 생산량은 연간 2080만톤이며 대부분은 그린암모니아를 계획하고 있다. 주요 선도국은 호주(49%)와 이집트(33%)이다. 비료, 에너지 등 다목적용으로 연계된 그린암모니아 생산량은 연간 총 1억7400만톤이다. 따라서 발표된 프로젝트 모두가 2030년까지 성공적으로 수행되는 경우에는 선박 연료용 그린암모니아의 공급 가능량은 연간 2100만∼1억5100만톤 범위로 추정되고 있다. 비료생산용 암모니아 생산 신규 프로젝트 수는 16개국에 걸쳐 33개이다. 총 추가 생산량은 연간 1107만톤이며 그중 연간 980만톤이 그린암모니아, 128만톤이 블루암모니아다. 가장 대표적인 비료용 그린암모니아 생산국은 모로코이며 예상 생산량은 연간 400만톤이다. 호주는 암모니아를 연간 약 5400만톤 생산하는 것을 목표로 하고 있으며 비료용 암모니아 프로젝트 총생산량은 55만톤이다. 재생에너지만을 이용한 비료 전용 프로젝트 외에도 여러 혼합 용도 프로젝트가 있으며 총 생산량은 연간 7100만톤으로 예상된다. 암모니아는 가장 유망한 장거리 수소 운반체 후보이다. 41개의 프로젝트가 발전용 수소에너지 운반체로서 암모니아를 구체적인 목표로 하고 있으며 총 생산량은 연간 3250만톤이다. 이 중 98%가 그린암모니아다. 재생에너지를 이용해 에너지용(발전) 그린암모니아 생산을 주도하는 국가는 호주(35.62%)와 아프리카의 모리타니(30.81%)이다. 에너지를 포함해 다목적 용도(비료, 연료 등)에 초점을 맞춘 프로젝트의 총 생산량은 연간 1억7300만톤이다. DNV의 프로젝트 성공확률 자체 시나리오에 따르면 2030년도의 현실적인 선박 암모니아 공급연료량의 하한은 연간 500만톤으로 추정하고 있다. 혼합용도의 공급량(2720만톤)을 고려하면 총 연간 3220만톤의 공급이 예상된다. 주목할 점은 연료전용 공급량 연간 500만톤은 모두 그린암모니아인 점이다. 그린 및 블루 암모니아 연료의 개발은 암모니아 엔진의 개발과 병행해 진행돼야 한다. 현재 진행중인 암모니아 엔진 개발은 오는 2026년경 완료돼 신조선에 탑재될 것으로 예상한다. 따라서, 2030년경 부터는 그린 암모니아 연료 추진 선박이 해운 운송의 탈탄소화에 크게 기여할 수 있게 될 것이다. 현재 전 세계 암모니아 교역을 위한 공급망이 존재하고 있다. 이러한 공급망 참여자들은 천연가스 개질 암모니아 생산 및 관리, 운송에 대한 지식과 경험을 가지고 있다. 이들은 천연가스 개질에서 발생하는 온실가스 배출을 없애기 위해 기존 공장에 CCS를 개조하거나 새로운 공장에서 블루 수소를 생산할 계획이다. 대규모 암모니아 사용자로는 Yara, Nutrien 등의 비료 생산업체와 Chevron, BP와 같은 정유업체가 있고 이러한 업체들은 현재 시장, 공급망 및 천연가스 개질에 관한 지식을 보유하고 있다. 두 번째 그룹은 청정 암모니아 초기 가치사슬 단계에 속해 있으며 천연가스를 생산하는 기업들이다. 천연가스는 개질을 통한 수소생산과 CCS를 이용한 탈탄소화가 이뤄지지 않으면 좌초자산으로 바뀔 것으로 보여지며 Equinor와 BP가 여기에 속한다. 마지막으로 재생에너지 플레이어들이다. 일부 기업은 통합된 재생에너지 전력을 이용한 전용 수전해 시설을 건설할 계획을 가지고 있으며 Iberdrola와 Statkraft가 대표적이다. 그러나 수전해 역량이 부족한 재생에너지 기업들은 IHI와 같은 수전해 전문기업과 협력하는 경우가 많다. 다음 표는 클린암모니아 시장의 플레이어를 구분해 설명하고 있다. ◇저렴한 해상풍력 전력 공급과 수전해 효율성에 경제성 달려 수소 생산 및 기타 전환 공정에 필요한 모든 에너지는 해상 풍력 발전으로부터 공급을 받는다. 그린수소는 세 가지 수전해 기술로 생산된다. 즉, 알칼리 전기 분해(AWE), 양성자 교환 멤브레인 전기 분해 (PEM WE) 및 고체 산화물 전기 분해(SOE)이다. 다음으로 극저온 공기 분리 공정으로 질소가스를 생산하며 하버-보쉬 공정(HB)에 의해 암모니아를 합성한다. 수전해에 필요한 용수는 해수를 담수화해 공급한다. 이 방식은 계통연계 그리드의 지원 없이 운영될 수 있으며 생산된 암모니아는 선박 또는 전용 해저 파이프라인을 이용해 육상 또는 해상의 저장소에 이송된다. 또는 해상벙커링을 통해 암모니아 추진 선박의 연료로 해상에서 직접 공급이 가능하다. 현재 AWE는 MW급의 대형 수전해가 가능하며, 사용수명이나 수소생산단가, 기술성숙도 면에서 다른 두 기술보다 우수하다. PEM 방식과 SOE 방식도 각각의 장점과 단점을 가지고 있으며 대형화를 위한 기술개발이 진행 중이다. 기타, 다양한 방법으로 그린암모니아를 생산하는 기술들이 연구실 수준에서 진행되고 있으나 아직은 기초연구 수준에 머물고 있다. 그린수소와 이를 이용한 암모니아 생산에 필요한 에너지의 90% 정도가 수전해에 이용됨으로 전체적인 경제성은 결국 저렴한 해상풍력 전력 공급과 보다 효율 좋은 수전해 기법의 통합운전에 있다고 할 수 있다. 그림 중 B는 공기분리장치(ASU)를 통한 N2 생산이며 여기에 소요되는 에너지도 해상풍력의 전기를 이용한다. C는 수전해 수소를 이용하는 개량된 하버-보쉬 공정을 나타낸다. 이외에 수전해에 필요한 고순도수를 공급하기 위하여 해수담수화 공정이 필요하다. 대규모 생산 기술은 이미 상용화돼 있으며 여기에 필요한 에너지도 해상풍력에서 공급할 수 있다. 해상풍력을 제외하고 대부분의 공정이 열의 흡수와 방출을 동반하는 화학반응이므로 다양한 열관리 기술을 동원해서 가능하면 열손실을 줄일 수 있는 통합공정관리가 경제성 확보를 위한 핵심기술로 평가된다. 부유식 해상풍력을 이용한 수소생산 실증연구가 영국에서 진행되고 있다. 보고서(Dolphyn Hydrogen, 2019)에서는 수소생산 시설을 영국동부 해안에서 부유식 해상풍력 플랫폼(sub structure)에 직접 설치하는 방안, 해상풍력 단지의 전력을 모아서 단지내에 중앙집중식으로 부유식 생산시설을 건설하는 방안, 해상풍력 전력을 육상으로 연계해 해안에서 수소생산시설을 설치하는 방안들에 대해 장단점을 비교하고 있다. 그 결과, 반잠수식 부유식 해상풍력플랫폼 위에 직접 설치하는 방식이 가장 유효하다고 평가하고 있다. 당시 탑재 터빈의 용량은 2메가와트(MW)와 10MW급을 전제로 하고 있으나, 현재는 터빈의 대형화로 15~20MW급이 주력 터빈으로 설치될 예정이고 여기에 대응하는 수전해 시설 용량도 모듈당 10MW를 상회하는 제품들이 출현하고 있어 규모확장에 따라 다른 결과도 예상할 수 있다. 또 다른 해상풍력 수소생산 프로젝트가 'PtoX' 개념으로 독일에서 대규모로 진행되고 있다. 예를 들어 프로젝트 시리즈 중 하나인 H2Mare는 31개의 연구기관과 산업체가 참여하고 있다. 예산은 독일정부지원으로 규모가 1억유로 이상이며 과제기간은 2021∼2025년이다. 이중 세부 프로젝트인 H2Wind는 전해조를 풍력 터빈 플랫폼에 설치해 터빈과의 최적 결합 연구를 수행하고 있다. 수전해 방식은 컴팩트 PEM방식이다. 이 과제에서는 생산된 수소를 저장하는 공정도 개발 중이며 해상에서 이용가능한 해수 담수화 공정을 테스트하고 있다. OffgridWind에서는 전용 육상 테스트인프라를 구축하였고 테스트는 2024년 봄에 시작되었다. 또한, 생산된 수소를 육지로 운송하는 기술과 수소생산을 위한 풍력 터빈의 전체 수명주기 경제성 평가 연구도 수행한다. PtX-Wind에서는 해상에서 메탄, 메탄올, 암모니아. 물, CO2, 질소 등을 직접 생산하기 위한 연구를 수행한다. 또한 해수 전기분해에도 초점을 맞추고 있어 성공하게 되면 바닷물을 담수화할 필요가 없게 된다. 다섯번째 그림은 이러한 수행과제들을 모두 포함하는 개념도이다. ◇제주-부산 중간 EEZ해역 평균풍속 약 8m/s, 이용률 35~40% 산업통상자원부는 지난해 1월에 '제10차 전력수급기본계획'을 통해 전원별 발전 비중 중 수소 및 암모니아 발전 비중을 2030년 2.1%, 2036년 7.1%로 설정했다. 액화천연가스(LNG)-수소 50% 혼소와 석탄-암모니아 20% 혼소 발전을 도입하는 것이 핵심이다. 발전량 계획은 2030년에 13.0테라와트시(TWh)(수소 6.1TWh, 암모니아 6.9TWh), 2036년에 47.4TWh(수소 26.5TWh, 암모니아 20.9TWh)를 목표로 한다. 또한 정부는 지난해 6월 세계 최초로 도입한 수소발전 입찰시장을 통해 수소 또는 수소화합물(암모니아 등)을 연료로 생산된 전기를 구매 공급하는 제도를 정착시키고자 한다. 이를 실현하기 위해서는 향후 상당한 양의 수소 또는 암모니아가 필요하게 되어서 국내 발전사와 기업들은 우선 석탄 혼소 발전용으로 클린(그린과 블루) 암모니아를 도입할 예정이다. 에너지경제연구원에서 발표한 보고서 '청정암모니아 전주기 밸류체인 체계구축 연구 보고서' 에서는 클린 암모니아 전주기 관점에서 국내외 현황과 정책 제안 등이 체계적으로 제시돼 있다. 이 보고서(안지영, 2023)에서는 미국, 사우디아라비아, 호주에서 클린 암모니아를 생산해 국내로 도입하는 시나리오를 설정하고, 시나리오별 도입단가를 분석하고 있다. 미국 블루암모니아의 도입단가는 300~500달러/tNH3 범위 내에 있고, 미국 인플레이션감축법(IRA)에 따른 생산세액공제를 반영할 경우 더 낮아질 것으로 예상하고 있다. 사우디아라비아 블루암모니아는 300~400달러/tNH3 범위로 경제성이 가장 좋은 것으로 추정되며 호주 그린암모니아의 도입단가는 700~800달러/tNH3 범위로 도입 시나리오 중 가장 낮은 경제성을 보이고 있다. 에너지안보 차원에서는 클린에너지의 해외 도입을 통한 장기적인 비축이 우선적인 대책이 될 수 있으나, 국내에서도 자체적으로 대량생산을 위한 타당성 검토가 장기적인 관점에서 필요한 시점이다. 앞에서 언급된 최신 자료들에 의하면, 유럽을 중심으로 해상풍력을 이용한 그린수소 및 암모니아 생산 공급 실증 연구가 여러 곳에서 진행되고 있다. 우리나라에서도 바람자원이 우수한 배타적 경제수역(EEZ)해역에서 얼마든지 생산이 가능한 입지조건을 갖추고 있다. 세계 굴지의 조선 3사 및 협력사들의 해상풍력 제조 및 설치 능력과 다양한 해상 플랜트 건조 경험을 살리면, 세계시장을 선도할 수 있는 PtoX 융합 기술이 탄생할 수 있어 차세대 산업으로서도 충분한 성장 잠재력을 가지고 있다. 예를 들어, 부산 및 울산항에 기항하는 대형 해운선사 항로에 위치한 EEZ 해역에서 1만MW의 부유식 해상풍력단지를 건설하는 경우를 가정해 본다(이영호, 2024). 제주와 부산의 중간 EEZ해역의 경우, 허브높이 100m에서 평균 풍속은 약 8m/s이다. 이 풍속에서의 이용률은 대략 35~40%로 예상한다. 수심도 75∼100m 범위여서 부유식 풍력 설치 수심 조건(>60 m)을 만족시키는 대륙붕 해역이다. 15MW 터빈을 사용하고 좌우 이격거리를 단순히 4D x 6D(D: 터빈 직경250m 기준)로 하면 1000MW 설치용량에 필요한 해상면적은 100㎢정도로 추정한다. 따라서 1만MW 단지조성에는 1000㎢규모의 해역이 필요하다. 제주도의 면적은 1850㎢이다. 제주도에서는 면적의 54% 규모인 가로 25km x 세로 40km 해역(1000㎢)에 1만MW의 부유식 풍력단지 조성이 가능하다. 현재 녹색 암모니아 생산에 필요한 전력은 1톤당 10메가와트시(MWh)수준이다. 1만MW 규모의 단지에서 이용률을 35%로 가정하면, 연간 3068만MWh의 전력이 공급되며 매년 약 3백만톤 규모의 그린암모니아 생산이 가능하다. 현재 우리나라는 연간 약 140만톤을 주로 비료생산용으로 전량 수입하고 있다. 한편, IMO의 해운분야 탈탄소화 정책에 따라서 암모니아 무탄소 연료 선박의 안전 관련 법규의 정비가 올해 중 완료될 예정이고 오는 2026년부터 본격적으로 신조선의 건조가 시작된다(LR 보고서, 2024). 우선은 대형 암모니아 운반선이 자체 연료로 운항되며, 호주, 미국, 중동 등에서 만들어진 해외 물량이 국내의 비축기지에 운송될 것으로 예상한다. 앞으로 국내의 수소 및 암모니아 혼소발전용 수요, 무탄소 선박 연료 벙커링 공급 수요, 종래의 비료생산 수요 등에 대응하기 위한 국내의 전주기 공급망의 확보는 매우 시급하다. 여러 혁신적인 제도 개선과 관련 기술개발이 동시에 이뤄지면 2050 탄소중립 목표달성을 위한 수소 생태계의 조성에 한 걸음 더 나아가는 기회를 만들 수 있을 것으로 기대한다. 이원희 기자 wonhee4544@ekn.kr