한국수력원자력(이하 한수원)이 탄소중립 달성을 위한 주요 전략으로 수소 산업에 주목하고 있다. 글로벌 에너지 트랜드 변화에도 발을 맞추겠다는 취지다. 한수원은 수전해와 바이오가스 활용을 통한 청정 수소 생산과 연료전지발전을 통한 수소 활용을 중심으로 하는 '수소융복합사업'을 추진하고 있다. 

한수원은 서북권(인천·파주·화성), 서남권(전주·광양), 동남권(창원·울산·부산), 동북권(포항·경주, 춘천·강름·삼척)을 중심으로 수소융복합사업 모델을 구축해 ‘U자형 수소 벨트’를 완성한다는 방침이다.

◇ 청정수소 생산을 위한 노력... 수전해, 바이오가스에 집중

지난해 8월 ESG위원회를 발족한 한수원은 주력 사업인 수력과 원자력 외에도 수소융복합사업 추진, 재생에너지 확대, 혁신형 SMR 개발, 신규 양수발전소 건설 등을 탄소중립 선도과제로 추진해 친환경 에너지기업으로 거듭나겠다고 밝혔다.

한수원은 청정수소 상용화를 위한 기술 개발에 박차를 가해 2050년까지 100% 청정수소로 연료전지 사업을 운영할 것을 목표로 설정했다. 한수원은 이러한 목표를 이행하기 위해 다양한 행보를 이어가고 있다.

한수원은 물을 전기로 분해해 순도 높은 수소를 생산하는 ‘수전해 기술’에 주목하고 있다. 재생에너지, 수력, 중소형 원자로를 통해 물을 분해해 청정수소를 생산한다는 목표다. 이를 위해 한수원은 수전해 실증연구센터인 ‘그린수소 안전 연구시스템’을 다음 달 준공해 수전해를 활용한 청정수소 생산체계를 구축한다는 계획이다. 이를 통해 올해 하반기 수전해 수소생산 시스템을 가동해 관련 데이터베이스를 확보하고, MW급 기본 설계 역량을 갖춘다는 방침이다.

바이오가스를 활용한 수소 생산 모델도 구축하고 있다. 한수원은 지난해 12월 전주시, 전주시의회, 태영건설, 전북도시가스와 함께 ‘바이오가스 기반 수소 융복합 사업 공동개발 업무협약’을 체결했다. 협약에 참여하는 기관들은 전주리싸이클링타운 내 연료전지 발전소를 건설해 음식물 쓰레기의 바이오가스를 활용, 전기와 수소를 생산하는 사업을 추진한다.

해당 연료전지 발전소는 2023년 하반기 준공 예정으로, 준공시 전라북도의 약 13%인 6만여 가구가 사용할 수 있는 연간 15만 MWh의 전력과 200톤의 수소를 생산할 것으로 예상된다. 생산된 수소는 수소충전소에 공급해 수소버스 충전 등에 활용할 예정이다.

◇ 수소 연료전지로 청정에너지 생산 목표

국내 최대 연료전지 발전사인 한수원은 연료전지발전을 통해 수소를 활용해 청정 전력을 생산한다는 방침이다. 이를 위해 한수원은 창원시, 화성시, 울산시 등에 연료전지기반의 수소 융복합사업 모델 구축을 추진하고 있다.

창원시에서 추진되는 사업은 도심분산형 소규모 수소연료전지 사업이다. 수소연료전지는 소음과 진동이 적기 때문에 수요에 따라 다양한 용량으로 분산형 구성이 가능하다. 이러한 장점에 착안해 한수원, 창원시, SK에코플랜트, 경남에너지, 부경환경기술 등은 지난해 12월 공동개발협약을 체결하고, 창원시 유휴부지 8곳에 친환경 분산에너지인 수소연료전지 시스템을 소규모로 설치·운영하는 사업을 추진하고 있다.

지난 4월 20일 착공한 해당 사업은 2023년 하반기 완공 예정으로 2.4MWh 규모의 전력 생산·자급을 실증한 후 창원시 전역으로 확대 추진할 예정이다. 8곳의 수소연료전지시스템이 구축되면 연간 약 15만MWh 전력이 생산·공급될 것으로 예상되며, 통합관제센터의 원격 모니터링 및 통합관리를 통해 관리할 예정이다.

화성시에서 추진되는 수소융복합사업은 연료전지를 통한 스마트에너지 사업이다. 한수원, 화성시, 화성도시공사, SK건설 등이 참여하는 해당사업은 연료전지를 활용해 안정적으로 친환경 에너지를 공급하고, 연료전지의 발생 열원을 활용한 스마트팜 시범 사업, 연료전지 연계 에너지 취약지역 도시가스(LNG).에너지 인프라 구축, 지역주민 수익 공유를 위한 시민펀드 조성 등 생활SOC형 사업이다. 해당 사업의 총관리를 맡은 한수원은 참여기관의 협력을 통해 연료전지를 기반으로 스마트시티 사업 및 신재생에너지 사업으로 융복합 신사업을 추진한다.

이외에도 한수원은 울산시 남구 야음지구에 10MW 규모의 수소융복합시설을 구축할 예정이다. 지난 4월 21일 한수원, 울산시, 울산도시공사는 야음지구 탄소제로 수소타운 조성을 위해 ‘그린뉴딜 수소융복합사업을 위한 업무협약‘을 체결했다.

해당 사업은 야음지구 공공지원 민간주택 공급촉진지구 조성시 인근 공단의 부생수소를 이용해 수소연료전지 발전소, 수소충전소 등 친환경 탄소제로 수소 타운을 조성하는 사업으로, 한수원은 2027년까지 야음지구에 1000억원을 투자해 1만 6528㎡ 규모의 수소융복합시설을 설치할 예정이다.

◇ U자형 수소 벨트 구축과 다양한 협력 이어간다

청정수소 생산과 수소연료전지를 통한 한수원 수소융복합사업은 우리나라의 서북권, 서남권, 동남권, 동북권에서 추진되고 있다. 한수원은 해당 사업들을 완공해 U자형 수소벨트를 구축한다는 계획이다.

이와 함께 유관 연구기관, 협력기업 등과 적극적인 소통을 통해 수소융복합 관련 기술과 사업모델 개발을 지속해 나갈 방침이다. 실제 한수원은 최근까지 수소융복합 사업을 강화하기 위한 협업관계를 구축해가고 있다.

지난 3월 16일 한수원은 국가철도공단과 ‘수소융복합 사업 협력 강화 업무협약’을 체결했다. 이들은 폐쇄된 역과 선로 등의 철도 유휴부지를 활용한 분산형 수소융복합사업 개발, 수소연료전지를 활용한 스마트팜, 도시가스 연계 사업 추진, 철도부지니 내 수소연료전지, 수소충전소 등 융복합 사업 개발을 위한 안전성 평가 및 제도개선 사항 발굴 등에 협력한다.

이후 3월 18일에는 수소 공급 전문기업 코하이젠과 ‘경쟁력 있는 수소 에너지 공급을 위한 업무협약’을 체결했다. 그동안 수소의 밸류체인 중 활용과 생산에 집중해 온 한수원은 이번 협약을 통해 수소 충전 분야로 벨류체인을 확대해 나갈 것을 밝혔다.

정재훈 한수원 사장은 “수소산업의 생태계를 이끄는 종합에너지기업으로서 한수원이 수소융복합 사업을 적극 추진해 탄소중립 사회를 앞당기는 데 기여할 수 있도록 최선을 다하겠다"며 ”우리나라 서부, 남부, 동부권을 연결하는 한수원 주도 U자형 수소벨트를 구축하고, 탄소중립 시대를 앞당기는데 선도적 역할을 하겠다”고 밝혔다.

hdlim@greenpost.kr