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  • 기사등록 2020-01-15 15:13:49
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지난 2017년 울산 지역의 에너지 산업 진흥을 위해 만들어진 울산테크노파크 에너지기술지원단은 울산 지역뿐만 아니라 우리나라 에너지 산업 발전을 위해 다양한 지원을 하고 있다. 특히 지난 2018년 준공된 수소연료전지 실증화센터를 통해 연료전지 실증 및 P2G 실증, 수소타운 운영, 수소충전소 구축 등 우리나라의 수소사회 형성을 위한 핵심 사업을 진행하고 있다. 뿐만 아니라 부유식 풍력 발전소 구축, 에너지 부품 기술사업화, 이차전지 연구 개발 등 에너지 신산업 창출에도 적극 나서고 있다. 이에 본지는 2020년 신년을 맞이해 우항수 울산테크노파크 에너지기술지원단장과의 인터뷰를 통해 에너지기술지원단의 성과와 2020년 계획을 들어보는 자리를 마련했다.


“울산TP 에너지기술지원단, 수소사회 형성기여 앞장”



▲ 우항수 울산테크노파크 에너지기술지원단 단장

■ 울산테크노파크 에너지기술지원단에 대한 소개와 2019년 성과는


에너지기술지원단은 수소연료전지센터, 이차전지센터, 에너지기술지원센터 등 3개 센터가 있다.


각각 수소의 품질을 ISO수준으로 분석해 KOLAS를 유지하는 품질분석과 수소연료전지를 평가할 수 있는 평가장비와 수소연료전지를 실증할 수 있는 플랫폼을 구축해 기업과 공동연구를 진행하고 있다.


또한 P2G사업의 실증 등 연구개발 단계를 지나 상업화를 위한 실증단계를 감당하는 것이 수소연료전지센터에서 하는 일이다.


이차전지센터에서는 이차전지의 소재 및 부품 평가와 성능향상을 위한 연구개발, 전지성능평가 등을 수행하며 2020년부터는 스마트특성화거점사업의 일환으로 전기자동차 폐배터리 재활용 산업 육성을 위한 기반구축 사업을 진행할 예정이다.


에너지기술지원센터에서는 신재생에너지와 ESS사업을 하고 있으며 특히 부유식해상풍력사업과 원전해체산업육성, 전지·ESS기반 대형 사업을 통해 울산시에서 중점 산업육성을 하는 분야와 기업의 에너지 혁신생태계를 통해 에너지 관련 기업을 지원하고 있다.


특히 2019년에는 우리 에너지사업단에서 대형사업을 많이 수주해 지역의 에너지산업 육성과 에너지산업을 위한 기반구축을 위한 좋은 결과를 많이 가져왔다.


그중에 대표적인 사업 수주 실적으로 ‘수소 규제자유특구 사업’과 스마트 특성화 거점사업 2건(수소산업 기업지원 혁신 클러스터 조성사업, 전기차 폐배터리 재활용 산업 육성을 위한 기반구축 사업)을 기획했다.


또한 수소융복합단지 실증사업 중 ‘수소 모빌리티 클러스터 구축을 위한 예비타당성 조사 연구’, 국토부의 ‘수소 시범도시’사업을 수주해 수소산업육성을 위한 인프라 구축에 공을 많이 들였다.


■ 수소연료전지 실증화 센터에 대한 소개 및 현재 진행하고 있는 R&D와 향후 수소연료전지 실증화 센터로부터 파생될 기대 효과는


수소연료전지 실증화센터 252억원(국비 155억원, 시비 97억원)을 들여 2014년 12월부터 2019년 11월까지 5년간 인프라구축 및 실증운영을 하는 사업으로 2015년 12월에 설계를 마치고 2017년 12월에 수소배관공사 매설 완료, 2018년 5월에 실증화센터를 준공했다.


2019년 12월까지 이 사업으로 개발된 국내 PEMFC 연료전지 25kW×4기, 50kW×6기, 100kW×4기와 외국의 200kW×1기 등 연료전지 4종에 총 1MW의 연료전지 실증을 마쳤으며, 총 5MW의 연료전지 발전을 실증할 수 있는 인프라로 구축돼 있다.


실증화센터의 대표적으로 차별화된 특징으로 고순도의 일정한 품질을 가진 수소를 대량으로 365일 공급 받을 수 있다는 것으로 대량 수소의 사용과 대용량의 수소연료전지평가와 장기간 내구성 시험, 변수를 다변화해 수행하는 연구개발에도 사시사철 이용할 수 있다는 것이다.


▲ 수소연료전지 실증화센터 주요 시설



이런 인프라의 구축으로 민간기업의 시설 이용 및 투자가 잇따르고 있다.


현대자동차의 발전용 연료전지 실증사업과 두산퓨얼셀에서 PEMFC 스택 신뢰성 평가 연구, 한국전력공사의 P2G실증화 사업 등이 수소실증센터 구축으로 인한 후속사업의 결과라 할 수 있다.


▲ 수소연료전지 실증화센터 핵심 기능



■ 최근 태양광, 풍력 등 신재생에너지와 연료전지의 융합연구가 많이 이뤄지고 있는데 이에 대한 연구 현황과 앞으로의 전망은


이러한 융합연구는 에너지의 효율과 에너지 방향으로 볼 때 바람직하다고 할 수 있다.


수소만 하더라도 지금까지는 부생수소의 활용, 화석연료의 개질수소가 수소의 공급 또는 생산이라면 이산화탄소의 배출이 되지 않는 소위 그린수소를 원하고 있다.


탄소 배출이 없는 수소의 생산은 바이오 수소나, 물 분해에 의한 수소를 말할 수 있는데 국내에서도 관련 연구나 실증사업을 진행 중에 있다.


사실 유럽이나, 캐나다의 경우 풍력, 태양광, 수력발전에 의한 잉여 전기를 수전해를 통해 수소로 저장, 활용하는 경우가 많은데 비해 국내는 재생에너지의 비율이 아직 낮다.


한편으로 재생에너지의 비율이 낮기에 조그만 노력하면 높일 수 있는 가능성이 있다고 말 할 수 있다.


결국 전력을 물질로 저장했다가 필요시 다시 전력을 생산하는 시스템인 power to gas(P2G)의 시스템이 필요하다.


문제는 전력을 수소를 생산 저장하는 설비와 수소에서 전력을 생산 시스템, 전략의 그리드화까지 고려를 해야 하기에 소규모 실증사업이 매우 중요하다.


이런 차원에서 우리 울산TP 에너지기술지원단은 한국전력과 2019년 5월부터 ‘P2G기반 멀티 마이크로 그리드 운영 및 배전계통 연계 실증 연구’ 사업을 수행하고 있는데 여기에는 소규모 다세대 주택의 태양광 발전과 수소의 공급, 연료전지 발전, 수전해 시설과 한전 계통연구를 아우르는 그리드화 사업까지 실증하는 사업을 2021년 4월까지 진행하고 있다.


여기에서 나오는 결과를 바탕으로 수정, 보완해 규모의 확대와 지역 선택성, 분산발전 및 공급 시스템화를 맛 볼 수 있으리라 예상하고 있다.


연료전지실증화센터, KOLAS 인증·성능평가 장비 구축

소규모 실증사업 다수 진행, 민간기업 이용·투자 잇따라


■ 국내 수소 산업이 발전하기 위해서는 수소 관련 소재, 부품 산업이 뒷받침 돼야 할 것으로 생각된다. 우리나라 수소 관련 소재, 부품 기술의 세계 경쟁력은 어떠하며, 세계적인 수소 소재, 부품 기술을 갖추기 위해서는 어떠한 노력이 필요한지


수소 산업이라는 의미가 굉장히 포괄적이고 넓은 스펙트럼을 가진 산업이다.


수소를 생산하거나 저장, 이송까지는 지금까지 일부 산업화돼 있으며 기존의 인프라를 사용할 수도 있다.


반면에 수소를 활용하는 분야 특히 모빌리티나 수소연료전지 발전에서는 새로운 소재와 부품, 그리고 부대시설인 BOP같은 시스템의 개발이 아직 많이 필요하다.


대량생산에 대한, 그리고 운전에 대한 기술은 우리나라가 경제적인 석유화학공장의 운영, 차량과 같이 대량생산의 조립라인 구축에는 탁월하지만 소재와 핵심부품에는 아직도 몇몇 선진국에 의존하고 있는 것이 사실이다.


가령 PEMFC 연료전지의 핵심 소재인 분리막이나 가스확산층인 GDL, 촉매 등의 경우 국산화가 가능은 하지만 핵심기술이 특허나 특정 기업에 의존하는 문제가 있어 국내에서 R&D와 실증단계의 기술 검증이 더 필요한 분야라 할 수 있다.


■ 국내 수소 소재, 부품 산업의 발전을 위해 울산TP 에너지기술지원단의 노력은


수소 자체가 소재라 할 수 있으며 우리 에너지기술지원단에서는 수소의 품질분석센터를 갖추고 있어서 국제 규격인 ISO에서 요구하는 수소에 포함된 13품목에 대해 분석할 수 있는 장비와 인력을 갖추고 있다. 일부 성분에 대해서는 KOLAS 인증을 해 줄 수 있는 기관으로 운영하고 있다.


대규모, 대용량의 수소연료전지의 장기 내구성이나 시운전은 기본으로 할 수 있도록 플랫폼을 구축한 것이 가장 큰 지원 분야이고 또한 수소연료전지의 성능평가 장비와 설비를 갖추고 있는데 25kW, 100kW 수소연료전지 평가 장비를 구축해 기업이 연료전지 개발과 상업화를 위한 준비에 불편함이 없도록 지원하고 있다.


또한 산업부의 스마트특성화 거점사업인 ‘울산 수소사업 기업지원 혁신 클러스터 조성사업’을 통해 울산 테크노산업단지내에 위치해 있는 한국에너지기술연구원 울산분원과, 생산기술연구원, KTR, 울산대학교, UNIST등과 소재의 취성과 부품개발, 연료전지 응용연구, 수소품질분석 기술개발등도 지원해 주는 사업을 통해 기업육성과 지원 프로그램을 운영하고 있다.


■ 울산TP 에너지기술지원단의 2020년 계획은


2020년은 울산뿐 아니라 우리나라가 수소산업화를 시험할 수 있는 원년이 될 수 있다고 본다. 2019년에 정부에서 수소산업 활성화 로드맵을 발표하고 이어서 울산에서 수소산업 비전선포를 통해 수소산업에 대한 청사진을 제시한 첫해이기 때문이다.


단지 정책으로만 끝나는 것이 아니라 수소산업을 통해 수소경제로 진입할 수 있도록 좋은 정책의 제시, 차질 없는 지원, 일관된 행정, 기업의 참여를 통해 수소산업이 정상적인 산업의 한 분야가 될 수 있는 한 해로 기억되기를 바라며 그런 일들을 울산에서 시작하고자 합니다.


정책 수립과 기본적인 인프라구축, 기업 지원을 위한 대규모의 사업을 수주한 상태여서 이제 2020년에는 기업과 함께 씨를 뿌리고, 김을 매고, 거름을 주고 수확을 할 수 있기를 기대해 본다.


당장 내년부터 시작되는 ‘수소규제자유특구’ 사업은 울산에서만 수소규제에 대해 특례 적용을 받는 사업을 할 수 있기에 기업들이 시제품을 제작하고 실증해 인증을 받을 수 있는 첫해가 될 수 있기 때문이다.


또한 친환경자동차의 등장으로 수소모빌리티의 산업경쟁력과 산업 전환을 위한 예타 기획사업, 수소시범도시의 구축으로 눈에 보이는 수소산업을 산업계뿐 아니라 도심에서도 수소경제를 체감할 수 있는 새해가 될 것으로 보여서 희망찬 기대와 가슴 뿌듯한 한 해가 될 것으로 기대한다.


■ 신소재경제신문 독자들에게 한마디 부탁드린다


인류가 소재의 발달로 구분하며 석기시대, 청동기시대, 철기시대를 지나면서 석유화학이 발전하면서 현재를 고분자시대라고 말하기도 한다.


신소재경제신문은 이런 면에서 새로운 소재를 통해 산업의 발전과 경제적인 도약을 이끌어가는 신문이 신소재경제신문이라고 생각한다.


지금까지도 이 신문을 통해 소통과 협력, 상생 발전을 하였지만 새해에는 더욱 활발한 교류를 통해 자신의 발전과 소속된 기관, 기업이 모두 진일보하는 뜻깊은 새해가 되기를 바란다.


독자 여러분의 가정과 기관의 발전을 기원합니다. 감사합니다.

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