GREEN ENERGY
천연가스와
수소를 둘러싼
온도의 비밀
천연가스와 LNG의 차이는 무엇일까? 액체 상태의 천연가스(Natural Gas)를 LNG(Liquefied Natural Gas), 즉 액화천연가스라고 부른다. 천연가스처럼 기체 상태의 수소도 액체로 변한다. 기체 상태를 액체 상태로 바꾸는 비밀은 온도에 있다.
[글 편집실]
-162°C
천연가스는 기체다. 그러나 –162°C에서는 액체 상태로 바뀐다. 이렇게 액체로 변환된 천연가스를 LNG라고 부른다. 공기 비중을 1로 계산했을 때 천연가스는 0.55에 해당한다. 그래서 천연가스는 공기보다 가벼워 위로 떠오른다. LNG가 등장한 이유는 저장과 이동의 편리성 때문이다. 천연가스를 –162°C에서 냉각시키면 액체로 바뀌면서 부피는 1/600로 줄어든다. 그래서 천연가스를 해외에서 들여올 때는 액화시켜 운반한다. 한국가스공사는 이렇게 운송한 LNG를 저장탱크에 보관하고, 기화기에서 다시 기체 상태로 변환시켜 발전소와 도시가스사까지 공급한다.
–162°C의 천연가스 온도를 0°C로 만들어주면 액체 상태에서 기체 상태로 바뀌고, 이 과정에서 1㎏당 약 200㎉의 냉열 에너지가 발생한다. 한국가스공사는 GS칼텍스와 함께 세계 최초로 LNG 냉열을 수소 액화에 활용하는 액화수소 메가스테이션 사업을 추진 중이다. 기체수소를 액화수소로 변환하기 위해 온도를 낮추는 과정에서 LNG 냉열을 사용할 계획이다. 이와 함께 한국가스공사는 인천신항 배후단지에 LNG 냉열 100%를 활용한 냉장·냉동 물류창고를 국내 최초로 구축하는 사업도 진행하고 있다.
-252°C
현재 수소는 기체 상태로 수소 충전소에 공급되고 있다. 한국가스공사의 수소 충전소 브랜드 ‘H2U’는 튜브트레일러로 기체 상태의 수소를 공급받아 소비자들에게 제공하며, 공사가 협력사로 참여 중인 수소 충전소 ‘하이넷’은 튜브트레일러 이송 방식과 파이프라인으로 수소를 이송하는 방식으로, 기체 상태의 수소를 공급한다. 원자번호 1, 세상에서 가장 가벼운 기체인 수소는 약 –253°C(-252.6°C)에서 액체 상태가 된다. 액체 상태의 수소를 액화수소라고 부르는데, 수소가 기체에서 액체로 바뀌는 과정에서 부피는 1/800로 줄어든다.
공사는 액화수소 메가스테이션 사업의 일환으로, 2024년 12월까지 액화수소 플랜트를 준공할 계획이다. 공사는 평택, 당진, 통영, 부산, 삼척 등 LNG 인수기지 안에 수소 추출기지, 액화수소 플랜트 등을 구축해 연간 100만 톤 규모의 액화수소를 생산할 예정이다. 이는 수소 승용차 기준, 연간 약 8만 대가 사용할 수 있는 양이다. 기체가 아닌 액화수소로 소비자들에게 공급할 경우, 한 번에 기체수소 대비 10배 이상을 운송할 수 있다.
[자료참조]
<수소 에너지·수소경제 30문 30답>(H2KOREA 발간)
