KOGAS ISSUE 1

한국가스공사, 수소유통 전담기관으로 지정

지난 7월 1일은 한국가스공사의 수소 사업 역사에 묵직한 힘이 실린 날이다. 정부가 수소경제를 이끌 컨트롤타워로 '수소경제위원회'를 출범하며, 수소유통 전담기관으로 한국가스공사를 지정한 까닭이다. 이로써 한국가스공사는 수소경제 활성화를 위한 수소의 가격 안정화 및 공정한 유통체계 확립을 위한 업무를 담당하게 되는데, 수소유통 전담기관에 지정되면서 부여받은 한국가스공사의 역할은 사실 지난해 4월 한국가스공사가 발표한 '수소 사업 추진 전략'과 방향성을 같이 한다. 즉 공기업으로서 우리나라가 수소 산업 선도국가로 도약하는 데 마중물 역할을 하는 동시에 각 밸류체인의 인프라 구축으로 민간의 참여를 이끌어냄으로써 수소경제 활성화를 견인하겠다는 것이다.

일찍이 수소 사업의 가능성을 알아보고 적극적인 제스처를 취해온 한국가스공사는 기본적으로 수소 사업에 적합한 인프라를 갖추고 있다. 천연가스 사업을 영위해오면서 전국으로 연결된 4,908km에 이르는 가스 배관망과 전국 거점에 위치한 411개소의 공급관리소를 보유하고 있어 이를 활용한 수소의 생산과 운송이 가능하다. 여기에 지난 30 여 년간 한국가스공사가 축적해온 안전하고 안정적인 가스 운영 노하우는 천연가스와 유사한 물성을 가진 수소의 설비운영과 안전관리에 탁월한 역량을 발휘할 게 분명하다. 이처럼 수소 산업 관련 독보적인 기반 위에 수소 사업에 대한 선도적인 추진 전략과 정부의 수소유통 전담기관 선정이 더해지면서 한국가스공사의 수소 생산, 유통, 활용 전략에 관심이 쏠리고 있다.

수소 생산시설의 대형화

수소를 생산하는 방법은 크게 3가지가 있다. 천연가스(메탄), LPG, 갈탄 등을 고온·고압에서 분해해 얻는 추출(개질)수소, 석유화학이나 제철공장의 공정 중 부산물로 발생하는 부생수소, 신재생에너지로 물을 전기분해하여 생산하는 수전해 수소 등이 그것이다. 현재 국내에서 생산되는 대부분의 수소는 정유화학 플랜트의 제조공정 중에 부수적으로 발생하는 부생수소로, 대부분 생산한 플랜트에서 자체적으로 소비하거나 인근 산업체에서 사용한다. 튜브트레일러를 이용해 외부 수요처에도 공급되지만 그 양이 1%에 불과할 뿐만 아니라 공급되는 거리에 따라 가격 차가 크게 발생한다는 단점이 있다. 한국가스공사는 이러한 문제점을 해결하고 안정적으로 수소를 공급하고자 수소 생산기지 및 공급체계 구축을 목표로 발 빠르게 움직이고 있다. 천연가스를 고온·고압의 수증기로 분해해 수소를 생산하는 천연가스 개질방식이 초기 수소경제 시대에 가장 현실적인 방법이라는 판단 아래 2030년까지 25개소의 수소 생산시설을 구축하고, 생산시설의 대형화를 통한 제조원가 인하로 가격경쟁력 확보에 나설 계획인 것. 한국가스공사는 운영 중인 천연가스 공급망 근처에 커다란 규모의 거점형 수소 생산기지를 세우고, 수소가 필요한 수요처 근처에는 이보다 작은 규모의 수소 생산기지를 만들어 전국에 걸쳐 촘촘한 수소 생산망을 구축할 예정이다.

이를 위해 단계별로 좀 더 구체적인 실행 방안도 마련되었다. 먼저 거점화 단계에서는 거점도시에 위치한 한국가스공사의 공급관리소를 중심으로 가용부지, 설비구축 용이성 등을 고려해 최적의 장소를 선정한 다음 수요처 부근에 1,000Nm3/h급 추출설비를 분산 설치할 계획이다. 공사의 공급관리소 대부분은 도시 외곽에 위치해 민원 발생의 우려가 적고, 수요처 인근 수소 생산시설 설치는 설비의 효율적 이용은 물론 운송비용을 최소화하는 데 유리하다. 확장 단계에서는 기존화학 플랜트와 같은 제조설비에서 발생하는 수소를 최대한 조달하는 한편 신규 제조설비는 수요 증가 및 설비 가동률을 고려해 5,000Nm3/h급 추출설비를 대량 수요처에 확대 구축해나갈 예정이다. 또 효율화 단계에서는 권역별 수소 배관망 건설 및 수소 수입 인프라와의 연계를 고려해 10,000Nm3/h급 대형 추출설비로 생산량을 확대해 공급 안정성 및 운영 효율을 극대화하는 데 중점을 두고 있다. 정부의 수소경제 활성화 로드맵에 제시된 바에 의하면 우리나라 수소 공급은 2018년 연간 13만 톤에서 2040년 526만 톤으로 대폭 증가할 전망이다. 수소 생산량 증가를 이끌 한국가스공사는 현재 광주와 창원에 거점형 수소 생산기지를 건설 중으로, 2022년 하반기부터 천연가스를 개질한 수소를 생산하게 된다. 이를 도화선 삼아 한국가스공사는 생산시설 대형화를 위한 단계별 계획을 실행에 옮김으로써 수소의 안정적인 공급에 기여하고, 나아가 수소 대중화의 물꼬를 트는 데도 일조할 것으로 보인다.

효율적 운송 인프라 구축

수소의 장점 중 하나는 폭넓은 쓰임새에 있다. 실제로 수소는 우리에게 익숙한 수소차 외에도 연료전지 형태로 가정과 산업, 수송, 발전용 기기 등 거의 모든 소비 부문의 에너지원으로 이용될 만큼 높은 활용도를 갖고 있다. 따라서 생산시설 대형화를 통한 원활한 수소 공급과 더불어 안정적인 공급을 뒷받침할 수 있는 운송 인프라가 확보되면 에너지원으로서 수소의 가치는 더욱 커질 수밖에 없다. 현재 수소를 운송하는 데 가장 일반적으로 쓰이는 방식은 기체 상태로 존재하는 수소를 압축, 고압용 기에 저장해 이동하는 것이다. 수소를 영하의 온도(-253℃)로 냉각해 액화 상태로 저장 및 운송하거나 메탄, 암모니아(액상), MCH(액상) 등의 형태로 변환 또는 금속등에 저장해 운송하기도 한다. 한국가스공사는 수소경제 활성화를 위해 시장 규모와 시장 수용성을 고려한 효율적인프라 구축을 통해 운송비용 최소화는 물론 수요 변동에 대응이 가능하고 공급 중 단 없는 안정적인 운송 시스템을 확보하는 데 집중하고 있다. 이를 위해 초기에는 튜브트레일러를 통한 공급으로 시장을 형성하고, 수요 증가에 맞춰 배관 공급과 튜브 트레일러 공급 방식을 혼용하는 쪽으로 가닥을 잡고 있다. 즉 수소 운송을 위해 2030년까지 튜브 트레일러 500대와 수소 배관망 700km를 구축해 서울, 부산, 대구, 광주, 대전 등 5대 거점도시 광역권을 중심으로 효율적인 수소운송 인프라를 마련하겠다는 계획이다. 수소운송 인프라 관련 한국가스공사의 이 같은 전략은 초기 수소 시장 형성을 위한 자양분 역할은 물론 수소 에너지의 안정적이고 안전한 유통을 책임져줄 것으로 기대된다.

선제적 충전 인프라 구축

2040년 수소경제시대를 맞아 정부는 수소전기차를 290만 대로 확대, 보급하겠다는 계획과 함께 수소충전소를 1,200기로 확대, 설치하겠다고 밝혔다. 이에 선제적으로 수소충전소 인프라를 구축하기 위한 한국가스공사의 움직임도 한층 빨라졌다. 한국가스공사는 지난해부터 10여 개 기업 및 기관이 참여하는 수소충전소 설치, 운영을 위한 특수목적법인(SPC) 설립을 주도적으로 추진했다. 그 결과 지난해 3월 본격적으로 출범한 법인을 통해 2022년까지 수소충전소를 100개 구축, 수소 충전 인프라 기반을 마련하겠다는 포부를 밝혔다. 그런가 하면 한국가스공사는 이와 별개로 공사 자체적으로 경남 김해와 본사 인근에 수소충전소를 구축하고 있다. 김해 제조식 수소충전소는 김해시가 수소충전소 구축 비용을 지원하고 한국가스공사가 수소 생산설비 구축 비용을 맡아 건설 중으로, 수소충전소는 올해, 수소 생산설비는 내년에 운영을 시작할 예정이다. 본사 인근 수소충전소는 혁신도시 내 건설되는 최초의 수소충전소로, 내년 6월에 열리는 'WGC(세계가스총회) 2021'에서 수소 사업에 대한 한국가스공사의 노력을 대내외에 홍보하는 근거가 되어줄것으로 기대하고 있다. 한편 한국가스공사는 대기환경 개선을 위해 미세먼지 발생의 주요 원인 중 하나인 대형 경유차의 수소차 전환과 LNG차 보급 등에 따른 추가 대책 마련을 위해 화물차고지의 LNG충전소를 수소복합충전소로 전환하는 사업을 추진하고 있다. 최근에는 현대자동차와 LNG기반 융복합형 충전소 구축과 운영을 위한 합작법인 설립을 추진, 수소의 생산과 충전, 판매가 동시에 이루어지는 융복합 수소충전소 사업을 시작했다. 이외에도 한국가스공사는 수소충전소 부품 국산화 등 비용 절감을 통한 가격경쟁력 확보로 수소경제 활성화를 위한 노력을 아끼지 않고 있다. 이는 국내외적으로 한국가스공사의 수소 사업 역량을 키우는 건 물론이고 우리나라의 미래 에너지 경쟁력을 강화하는 데도 기여할 게 분명하다.