#다가오는 수소 사회 :7탄
1.아직 수소 승용차는 넥쏘 밖에 없기에 넥쏘 기준으로 미래의 수소 승용차?
2.특히,화물차,청소차,대형 트럭과 버스등 수소전기차가 대세!
3.자동차를 넘어 모빌리티 분야 전반으로 확산4.눈앞으로 다가온 수소 사회의 비전
5.수소사회는 언제쯤 올까? -현대편
6.수소사회는 언제쯤 올까? -정부는?
에 대해 마지막으로 포스팅을 하겠습니다.
1.수소 승용차가 미래의 대세!
❶수소전기차 넥쏘의 1회 충전 주행거리는 609km로,내연기관 자동차와 비교해도 주행거리가 긴 편이며,전기차와 비교했을 때도 매우 뛰어난 수준이며, 전기차와 달리 수소를 가득 채우는 데 필요한 시간은 불과 5분이기에 충전 시간이 짧다는 것도 큰 장점입니다.
❷전기차와 동일한 모터로 구동되기 때문에 전기차의 장점을 고스란히 갖고 있어 주행 시 엔진 소음이 없어 쾌적하고,넥쏘는 정지 상태에서 100km/h까지 9.2초만에 가속하므로 동력 성능도 우수합니다.
❷1km를 달렸을 때 소모되는 연료량으로 실질적인 경제성을 따져보면 동급 가솔린차의 연료비(155원) 대비 디젤차의 연료비는 62%(97원), 수소전기차는 54%(83원), 전기차는 36%(56원) 수준이므로 수소전기차의 운용 비용은 내연기관 자동차보다 저렴하여 경제적입니다.
❸전기차와 비교하면 소폭 차이가 나지만, 아직 수소 에너지 시장은 초기 단계라는 점을 고려해야 하며,추후 시장이 확대되면 수소 공급 가격은 하락하게 될 전망이며, 수소전기차 의 경제성은 지속적으로 높아질 예정입니다.
❹연료전지를 비롯한 핵심부품이 차량 가격의 40% 이상을 차지하고 있기에 핵심부품의 가격이 낮아지면 수소 전기차의 가격도 낮아질 것이며, 향후 수소 시장이 성장하고 연료전지의 생산량이 늘면 수소 산업은 규모의 경제를 실현할 수 있고 수소 전기차의 가격은 현재보다 더 낮아질 것이므로 수소승용차가 대세가 될 가능성이 높습니다.
2.특히,화물차,청소차,대형 트럭과 버스등 수소전기차가 대세!
❶수소차의 가장 큰 장점은 충전 시간이 짧기 때문에 충전에 따르는 불필요한 운휴 시간을 줄일 수 있어서 ‘장거리 화물 운송’에 최적화 되었다는 점입니다.
❷차량 구동의 핵심인 수소 연료전지 시스템 및 수소탱크의 무게가 전기차의 배터리 시스템보다 가볍기에 상대적으로 가벼워진 차량 무게 때문에 장거리 주행 시 주행 효율이 높으며, 가벼운 만큼 더 많은 짐도 실을 수 있어 운행 수익까지 개선할 수 있습니다.
❸운행 시 오염물질 배출과 엔진 소음이 없다는 점이 대기오염과 소음공해에 시달리는 도심의 환경을 개선하는 데 큰 도움을 주고 특히,수소 청소 트럭은 운행 시 소음이 적어 새벽에도 시민들의 수면을 방해하지 않고 조용하게 쓰레기를 수거할 수 있습니다.
❹현대자동차는 환경부, 산업부, 국토부, 물류사와 함께 수소전기 화물차 보급 시범사업을 진행합니다.2021년부터 2022년까지 군포-옥천과 수도권 지역에서 실시할 예정으로, CJ대한통운, 현대글로비스,쿠팡 등 물류사가 운영하는 해당 노선에 수소전기 대형 트럭 5대를 투입합니다.
❺시범사업 기간 동안 성능개선 과정을 거쳐 2023년부터는 본격적으로 수소전기 대형 트럭을 양산하고 보급할 계획입니다.
❻상용 수소전기차 운행이 가장 활발한 분야는 정해진 노선을 달리는 수소 전기버스입니다. 차고지를 중심으로 고정된 노선을 달리는 만큼, 승용 수소전기차에 비해 상대적으로 적은 충전소만으로도 차량 운행이 가능하기 때문입니다.
❼수소 전기버스는 2006년에 처음 개발돼 2009년 2세대, 2018년 3세대 모델까지 3차례에 걸쳐 사양을 개선했고,3세대 수소 전기버스는 190kW 고용량 수소 연료전지 시스템을 탑재했으며, 연료를 가득 채울 경우 서울 도심 운행 기준 최대 422km를 달릴 수 있습니다.
❽현대자동차는 지자체와 업무협약을 통해 울산, 창원, 부산 등의 시내버스 일부 노선에 수소 전기버스를 사용하고 있으며 서산, 아산 등의 지역에서도 수소 전기버스 시범사업을 진행할 계획입니다.
❷대형 트럭, 청소 트럭, 버스등 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 다양한 상용차에 연료전지 시스템을 도입하고 실증 사업을 진행해 상용 수소 전기차의 대중화가 이루어지면 역시 수소 전기차가 대세가 될 거 같습니다.
3.자동차를 넘어 모빌리티 분야 전반으로 확산
❶향후 연료전지 시스템은 자동차뿐만 아니라 모빌리티 분야 전반으로 확산될 예정이며,트램과 철도는 2025년,여객선은 2030년,화물선 및 비행기까지 2050년경에 상용화가 이뤄질 전망입니다.
❷실제로 국내에서도 수소 연료전지 시스템 확대를 위한 연구개발이 진행 중이며,현대차그룹은 현대건설과 함께 연내에 수소 연료전지 지게차, 2021년까지 수소 연료전지 굴삭기 시제품을 제작하고 2023년에는 상용화할 예정이고,현대로템은 현대차와 함께 수소 연료전지를 탑재한 철도차량 개발을 진행 중입니다.
❸지속가능한 성장을 이어가기 위한 동력원으로 주목받고 있는 수소 연료전지 시스템. 수소 연료전지 시스템이 가져올 청정한 미래가 기대됩니다.
4.눈앞으로 다가온 수소 사회의 비전
❶수소는 우리나라를 비롯해 미국, 유럽, 중국, 일본 등 주요 국가들이 주목하고 있는 친환경 에너지이므로 전 세계가 인류의 존망이 걸린 탄소 저감을 목표로 친환경 에너지 개발에 힘을 쏟고 있습니다.
❷각국 정부와 민간 기업은 수소 에너지를 전방위적으로 활용하는 수소 사회가 정착하는 시기를 2025~2030년으로 보고 소재, 화학, 에너지, 모빌리티 등 다양한 분야의 수소 산업을 개발하고 있습니다.
❸현대자동차그룹은 2030년까지 수소 전기차 연간 생산 50만 대, 연료전지 시스템 연간 생산 70만 기를 실현하기 위한 7조 6,000억 원 규모의 중장기 전략 ‘FCEV 비전 2030’을 발표했습니다.
❹특히 버스, 화물, 선박, 철도 등 다양한 교통·운송 분야와 전력 생산 및 저장 등 발전 분야에 수소 에너지를 접목해 수소 사회 진입을 이끌 계획입니다.
❺현대차는 사우디아리비아에 일렉시티 수소전기 버스를 수출하며, 글로벌 친환경차 시장을 선도하는 앞선 기술력을 증명했습니다
❻또한,코로나19로 인해 경쟁 모델 판매는 물론 글로벌 자동차 시장 전체가 위축됐지만, 넥쏘의 판매량은 오히려 증가했다고 합니다.
❼2050년 수소 시장은 전 세계 약 2,500조 원 규모로 성장할 전망이며,컨설팅 업체 맥킨지의 발표에 따르면 우리나라는 수소 전기차 분야에서만 연 매출 25조 원 규모의 경제효과를 누릴 수 있다고 합니다.
❽현대자동차는 수소전기차를 판매하는 일본 자동차 제조사와 함께 수소 전기차 부문에서 친환경차 트렌드를 이끌고 있으며,혁신적인 연료전지 기술을 다양한 분야에 접목해 모든 인류가 안전하고 행복한 삶을 누릴 수 있는 수소 사회를 구축하려 한다고 하니 기대해 봅니다.
5.수소사회는 언제쯤 올까? -현대편
➀수소자동차 개발에 집중하던 현대자동차그룹이 왜 수소에너지 밸류체인 확장에 노력을 기울이나요? 현대자동차그룹의 수소 생태계 구축에 대해서 알아 봅니다.
❶현대자동차그룹은 수소에너지를 쉽게 이용할 수 있는 환경을 마련하기 위해 밸류체인을 체계적으로 확장하고 경제성 및 친환경성을 확보할 수 있는 사업 모델 개발에 힘쓰고 있습니다.
❷현대자동차그룹은 자동차, 기차, 선박, UAM 등 다양한 형태의 모빌리티는 물론 발전·건물 등에도 수소에너지를 적용할 수 있도록 수소연료전지 시스템을 확장·개발하고 있습니다.
❸수소모빌리티를 내연기관차처럼 자연스럽게 타고 다니고, 활용 저변이 확대되려면 수소연료전지 시스템과 같은 기술 개발만큼이나 수소에너지를 쉽게 이용할 수 있는 환경이 마련되어야 합니다.
❸수소충전소가 많이 구축되어야 하고, 무엇보다 가격에 대한 고민이 필요하기에 현대자동차그룹은 이를 위해 정부 및 연구기관과 협력, 수소의 생산-저장-운송에 이르는 밸류체인을 체계적으로 확장하고 있습니다.
❹또, 앞으로 수소에너지에 대한 수요가 폭발적으로 늘어나고 이산화탄소 배출이 없는 친환경 에너지원 확보가 중요해짐에 따라 수전해수소 방식, 암모니아를 분해해 수소를 생산하는 방식, 천연가스를 수소로 변환하는 리포머 시스템 등 국내외 다양한 기업과의 협업을 통해 경제성 및 친환경성을 확보할 수 있는 사업 모델 개발에도 힘쓰고 있습니다.
❺이와 같은 노력을 통해 2030년경에는 독일이나 일본 등 여러 국가에서 발표한 수소에너지 전략처럼 일상생활 곳곳에서 수소에너지를 자연스럽게 접할 수 있으리라 생각합니다.
➁수소는 상용화하기에 너무 비싸지 않나요? 또,앞으로 수소에 대한 수요가 늘어나면 그만큼 많은 양을 생산해야 할 텐데, 가능한가요?
❶현대제철에서 생산하는 것은 제철소의 부생가스를 정제한 부생수소인데,수소 함량이 낮아 정제에 많은 노력이 들긴 하지만, 수전해수소나 추출수소에 비해 생산 원가를 낮출 수 있다는 큰 강점이 있습니다.
❷현대제철은 제철소에서 발생한 폐열 및 증기를 수소 생산에 필요한 에너지원으로 활용하는 등 생산 비용을 한층 낮추는 방안을 연구하고 있습니다.
❸현대제철 당진제철소 수소 공장의 생산능력은 연간 3,500톤 정도이며,시간 당 약 400kg의 수소를 생산할 수 있는 수준이고,작년 한 해에만 1,770톤의 수소를 생산했으며 그중 절반이 외부에 공급되었습니다.
❹아직까지는 수소에너지 수요처가 많지 않지만 앞으로 수요의 폭발적 증가가 예상되는 만큼 수소에너지 생산 확대를 준비하고 있고.최근 현대제철은 수소사회로의 본격적인 도약을 위해 ‘부생수소 출하센터’를 착공했습니다.
❺공장에서 생산된 수소를 저장했다가 튜브트레일러에 고압으로 적재하는 역할로,향후 수소에너지 활용 편의성 증대 및 플랫폼 확대에 많은 기여를 할 수 있을 것으로 기대됩니다.
➂수소 가격은 운송비가 좌우하는데 국내에서 생산된 수소를 수송할 경우 물리적인 조건은 거의 비슷한데 어떻게 운송비를 낮출 수 있나요?
❶현대글로비스는 수소 공급망 최적화 플랫폼 구축을 통해 국내 어디서든 수소에너지를 공급받을 수 있도록 할 예정입니다.
❷전기전자, 실리콘처럼 기존 산업용 수소에 신규로 모빌리티용 수소가 추가되며 수소 시장이 확대되어 가고 있지만, 수소의 생산에 대해서는 생각보다 제한적이에요.
❸아직까지는 석유화학단지, 제철소에서 발생하는 부생수소 외에는 새로운 공급 방식(천연가스를 활용한 개질수소, 수전해 방식으로 생산하는 그린수소 등)이 원활하지 않고, 지리적인 제약도 존재하고요.
❹때문에 현대글로비스는 지역별 수소 공급처를 새로이 발굴하고, 이를 전국의 수소충전소와 권역별로 연결해 수송 거리를 줄이고 운송 패턴을 최적화해 수소 가격을 낮추는 방안을 만들고 있습니다.
❺또 앞으로 수소에너지의 전반적인 수요가 늘어날 전망인데,장기적으로 바라보았을 때 국내에서 생산되는 수소만으로는 수요량을 따라가기가 어려울 것입니다.
❻따라서 현대글로비스는 한국조선해양, 현대미포조선과 액화수소운반선 개발을 진행 중에 있으며, 완성된 액화수소운반선을 활용하여 호주, 브루나이 등 외국에서 생산되는 수소를 국내로 운송해오는 방안을 적극적으로 연구·검토하고 있습니다.
❼이에 더해 수소에너지 수요-공급처를 최적으로 매칭하고, 빅데이터 기반으로 운영 분석이 가능한 ‘수소 공급망 최적화 플랫폼’ 구축을 통해 국내 어디서든 수소에너지를 원활하게 공급받을 수 있도록 할 계획입니다.
❽이런 현대글로비스만의 경쟁력을 바탕으로 전 세계를 연결할 수 있는 수소 공급망 SCM을 구축하는 것이 최종 목표입니다.
➃원활한 수소충전 인프라 구축을 위해서는 어떤 기술이 요구되나요? 또 수소충전소가 앞으로 국내에 얼마나 생기는지 알고 싶어요.
❶현대로템은 수소충전소 설비의 품질안전성을 위해 수소 리포머 국산화에 힘쓰고 있습니다.
❷수소충전소의 핵심설비로는 고압으로 수소를 압축하는 ▲‘압축기’, 수소가스를 저장하는 ▲‘고압용기’, 충전 시 온도를 유지하는 ▲‘칠러’, 마지막으로 ▲‘충전기(디스펜서)’가 있습니다.
❸고압의 수소가스를 다루다 보니 수소충전소를 구축할 때에는 설비의 품질안전성이 무엇보다 중요합니다.
❹현대로템은 핵심설비 및 관련 기술을 국산화하기 위해 연구 개발을 추진 중에 있는데요. 그중 하나가 수소충전소에서 직접 수소를 생산할 수 있도록 하는 설비 ‘수소리포머’ 기술입니다.
❺현재까지 운영되고 있는 수소충전소는 정유화학 회사 밀집지로부터 튜브트레일러로 운반된 수소를 공급받아 운영되고 있기에 물류비의 부담이 큽니다.
❻그러나 현대로템이 개발한 수소리포머를 이용하면, 도시가스 배관을 통해 수소를 필요만큼 바로 생산할 수 있기 때문에 가격을 대폭 낮출 수 있습니다.
❼최근 정부 발표 자료에 따르면 2040년까지 1,200기의 수소충전소가 국내에 구축된다고 합니다.
❽전국의 수소충전소 중 3분의 1가량은 핵심설비가 고장이 나도 수급이 쉽지 않아 가동이 중지되고 있는 상황인데요.
❾현대로템은 핵심설비 국산화와 더불어, 설비 고장으로 인한 운영 중단을 사전에 예방하는 ‘예지 보전 시스템’을 구축, 원활한 운영을 위한 대응 체제를 마련하고 있습니다.
6.수소사회는 언제쯤 올까? -정부는?
➀정부는 2050년 탄소중립 실현을 위해 '수소경제 전환'을 서두르고 있습니다.
❶최근,그 지휘본부 격인 수소경제위원회 회의에서 민간기업의 수소 분야 투자 촉진과 산업 생태계 조성을 논의 했습니다.
❷주요 기업들이 43조 원 규모의 투자 계획을 밝혔고, SK가 수소를 생산하면 현대차가 활용하고, 포스코는 제철소 내 차량을 현대차의 수소차로 전환하는 등 기업 간 협력 선언 역시 이어지고 있습니다.
❸이런 노력 속에 수소차 판매 세계 1위, 발전용 수소 연료전지 세계 1위, 세계 최초 수소법 제정과 같은 가시적 성과도 나오기 시작했습니다.
➁하지만 아직 갈 길이 멉니다.
❶지금까지는 직접 수소를 활용하는 분야가 69%로 대부분이고, 저장과 운송, 충전 등 기반산업 생태계는 여전히 걸음마 단계입니다.
❷시뻘건 쇳물이 뜨거운 열기를 내뿜으며 쏟아지는 철광석을 녹일 때 산소를 떼 내는 환원제로 석탄을 함께 넣는데 이 과정에서 이산화탄소가 쏟아집니다.
❸철강 1톤 생산에 발생하는 이산화탄소는 2톤, 국내 산업계 온실가스 배출의 30%가 철강 분야 입니다.
❹온실가스 배출 1위, 이런 오명을 벗기 위해 포스코등 철강업계가 선택한 생존전략이 석탄 대신 수소를 환원제로 쓰는 겁니다.
❺현재는 수소가 25% 정도이지만 2050년 탄소 중립에 맞춰 100% '수소환원제철' 기술을 완성하겠다는 게 목표입니다.
❻제철소의 상징과 같은 용광로도 석탄을 넣을 필요 없는 수소 환원 제철이 완성되면 역사 속으로 사라지게 됩니다.
❼그러기 위해선 안정적이고 경제적인 수소 공급이 관건이고,수소 사회에 진입하게 될 경우에 제철소는 수소와 에너지를 외부에서 국가 기반의 인프라를 통해서 다 공급받아야 합니다.
❽이를 위해 정부는 2018년 13만 톤 수준이던 국내 수소 공급량을 2040년 526만 톤까지 늘릴 계획입니다.
❾울산과 여수 등 석유화학단지뿐만 아니라 전국 권역별로 수소 생산기지를 추가 구축해 수요 증가에 대비하겠단 겁니다.
❿생산뿐 아니라 탄소섬유를 활용한 수소탱크 등 저장·운송 기술 강화 역시 수소경제의 선결 조건입니다.
수소를 생산하느냐 안 하느냐의 문제는 결국은 경제적인 문제로 수소를 생산하는 가격이 얼마만큼 더 경제적이냐에 달려 있고,연간 43조 원 부가가치에 42만 개 일자리를 창출하겠다는 수소 경제 선언이 구호로만 그치지 않기 위해선 보다 싸고 쉽게 수소를 이용할 수 있는 기반생태계 조성이 우선이기에 정부의 이러한 거시적 시각과 더불어 구체적으로 집행과 문제점을 파악하고 즉각적으로 개선해서 피드백이 이루어지는 미시적 시각도 필요 하다고 봅니다.
이제까지 총 7번에 걸쳐서 수소란 무엇인가 부터 곧 닥치게 될 수소사회까지 포스팅 해보았습니다.변화하는 사회에 대해 알고 준비하는 능동인 되기 위해서 알아 보았고 읽어 주셔서 감사 합니다.도움 되셨으면 합니다.