한수원, 수소 융복합 사업으로 탄소중립 실현 앞당긴다

▲서울 마포구 상암동에 위치한 노을그린에너지 전경.

[에너지경제신문 전지성 기자] 탄소중립 실현을 위한 가장 유력한 친환경 에너지 대안으로 ‘수소’가 주목받고 있는 가운데 한국수력원자력(사장 정재훈)이 수소 생산, 활용 분야와 연계한 수소 융복합 사업모델을 추진하고 있어 주목된다. 한수원은 국내 최대 발전용 연료전지 운영사로써 재생에너지의 간헐성을 보완하면서 분산발전이 가능한 연료전지 사업 확대를 통해 친환경 에너지 산업 활성화에 앞장서고 있다.


◇ 국내 최초 바이오가스 활용 수소융복합사업 추진

수소사업은 크게 생산-유통-활용의 전주기로 구분할 수 있다. ‘수소 생산’ 부문에서는 재생에너지나 한수원이 보유한 수력 및 중소형 원자로 기술 등을 활용한 수전해 등 청정수소를 생산할 수 있는 사업모델 개발을 추진하고 있다. 수전해는 물을 전기분해해 순도 높은 수소를 생산하는 것으로, 저렴하면서도 탄소배출이 적은 에너지를 활용해 다량의 청정수소를 생산하는 기술을 갖추는 것이 핵심이다. 수전해 청정수소 생산체계를 구축하기 위해 한수원은 수전해 실증연구센터인 ‘그린수소 안전 연구시스템’을 5월 준공할 계획이다. 올 하반기에는 실증연구센터의 수전해 수소생산 시스템을 가동하고, 관련 DB를 확보해 MW급 기본설계 역량을 갖출 예정이다.

한수원이 추진하고 있는 대표적인 수소 생산 비즈니스는 국내 최초로 바이오가스를 활용한 수소융복합사업이다. 전주시 등과 공동개발협약을 체결하고 진행중인 이 사업은 전주리싸이클링타운 내에 연료전지발전소를 건설, 음식물 쓰레기의 바이오가스를 활용해 전기와 수소를 생산하고, 전력 판매 및 전주시가 운영 예정인 수소충전소를 통해 수소버스를 충전하는 것이다.

이 사업은 국내 대표 종합에너지기업인 한수원을 포함한 분야별 전문기업과 지자체 등 민·관·공의 성공적 협력모델로 평가받고 있다. 2023년 하반기 연료전지 발전소가 준공되면, 향후 전라북도의 약 13%, 6만여 가구가 사용할 수 있는 연간 15만MWh의 전력을 생산하고, 200톤의 수소를 생산해 수소충전소 공급에 활용할 예정이다.

▲전주 수소융복합사업단지 조감도.

◇ 국내 최대 발전용 연료전지 운영

‘수소 활용’ 부문에서는 연료전지발전이 수소 융복합 사업모델의 핵심이다. 한수원은 국내 최대의 연료전지 발전사로, 경기그린에너지, 노을그린에너지 등 현재 약 150MW규모의 연료전지 발전소를 운영하고 있다.

수소연료전지는 소음과 진동이 적고 온실가스 저감 효과가 크다. 또 수요에 따라 다양한 용량으로 분산형 구성이 가능해 도심의 친환경 발전에 유리하다. 날씨 영향을 받지 않아 운전효율이 좋은 것도 장점이다.

한수원은 연료전지 복합모델인 창원시 분산형 연료전지, 화성시 스마트 에너지 사업도 추진중이다.

창원시, SK에코플랜트 등과 함께 추진하는 창원시 분산형 연료전지 사업은 수소연료전지 시스템을 창원시 유휴부지 8곳에 분산, 설치하는 것이다. 2023년 하반기 준공되어 연간 약 15만MWh의 전력을 생산, 공급할 예정이며, 8곳의 시스템은 통합관제센터에서 원격 모니터링 및 통합 관리된다.

화성시 스마트에너지 사업은 화성시, 화성도시공사, SK건설 등이 참여해 연료전지를 활용한 에너지를 공급하면서 이와 연계해 에너지 취약지역에 도시가스 에너지인프라 구축 등 생활 SOC형 사업 등을 추진하는 것이다. 연료전지에서 발생하는 열원을 활용해 작물 재배에 활용하는 스마트팜 시범사업도 함께 추진한다.


◇ 수소사업 밸류체인 다변화

최근 한수원은 수소 공급 전문기업인 코하이젠과 손잡고 수소 ‘충전’ 분야까지 밸류체인을 확대하기로 했다. 협약을 통해 한수원은 연료전지 등 청정 에너지원을 활용한 수소 생산 및 공급, 코하이젠은 수소충전소 구축 및 운영을 담당하는 수소공급 인프라 구축 사업 개발에 상호 협력키로 했다.

또, 두 회사는 메가스테이션 등 수소충전소와 연계한 수소융복합사업 개발에도 적극 협력하기로 했다. 메가스테이션은 전기·수소차 충전, 미래차 전시·체험, 차량 정비 기능을 갖춘 미래형 문화복합시설이다. 한수원은 코하이젠과의 협력으로 수소경제 사회를 앞당기고 탄소 배출 감축에도 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다.


◇ 한수원 주도 U자형 수소 벨트 구축

한수원이 본격적으로 추진 중인 수소융복합사업을 광역별로 구분하면 서북권(인천·파주·화성), 서남권(전주·광양), 동남권(창원·울산·부산) 그리고 동북권(포항·경주, 춘천·강릉·삼척)으로 이어진다. 이러한 모든 사업이 완공되면 한수원 주도의 대한민국 U자형 수소 벨트를 구축할 수 있게 된다.

한수원은 앞으로도 유관 연구기관 및 협력기업들과 적극 소통, 협업해 수소융복합 관련 기술 및 다양한 사업모델 개발에 앞장선다는 방침이다.

정재훈 한수원 사장은 "수소산업의 생태계를 이끄는 종합에너지기업으로서 한수원이 수소융복합 사업을 적극 추진해 탄소중립 사회를 앞당기는 데 기여할 수 있도록 최선을 다하겠다"고 밝혔다.

jjs@ekn.kr