128억원 규모 수소·연료전지 하반기 R&D과제 착수
128억원 규모 수소·연료전지 하반기 R&D과제 착수
  • 채제용 기자
  • 승인 2021.09.09 06:00
  • 댓글 0
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산업부, 총사업비 720억원 중 9개 과제 1차년도 공고

[이투뉴스] 산업통상자원부(장관 문승욱)는 9일 올해 하반기 수소·연료전지 분야 신규 기술개발 과제를 공고했다. 대상 사업은 570억원 규모의 신재생에너지 핵심기술개발과 150억원 규모의 그린수소 생산 및 저장시스템 기술개발 사업 내 9개 과제로, 1차년도에는 총사업비 720억원 중 128억원이 지원된다.

하반기 신규 과제는 청정수소 기반 수소경제로의 전환을 촉진하고 탄소중립 달성에 기여하기 위한 기술 확보가 목적이다.

우선 수전해를 통한 수소 생산 방식 중 하나인 음이온교환막 수전해(AEM) 기술을 확보하고 암모니아로부터 수소를 대량 추출하는 기술을 개발해 대규모 청정수소 공급에 기여한다는 계획이다. 수전해는 물을 전기분해해 수소(H2)와 산소(O2)를 생산하는 기술로, 재생에너지를 전력으로 활용할 경우 CO2-free인 그린수소 생산이 가능하다.

AEM 기술은 전극 소재로 귀금속을 사용하지 않고 재생에너지 부하변동 대응이 쉬워 차세대 그린수소 생산 방식으로 부상 중이다. 특히 아직 세계적으로 상용화 초기단계이므로 국내 기술 확보시 세계 수전해 시장을 선도할 것으로 기대된다. AEM 방식은 음이온 교환막을 이용한 수전해 방식으로 저렴한 소재(전극, 분리판 등) 사용 및 소형화가 가능해 경제적이지만, 내구성 있는 음이온교환막 개발이 관건이다. 현재 세계적으로 개발된 모델은 이탈리아 Enapter社의 2.4㎾ 수준이다.

아울러 이미 상용화가 이루어진 수전해 시스템인 알칼라인과 PEM의 신뢰성·내구성을 높여 그린수소 생산 기반을 공고히 다진다는 계획이다. 알칼라인 방식은 알칼리 용액을 전해질로 사용하는 수전해 방식으로 내구성이 높고 장치 가격이 낮으나, 동일용량 대비 장치 규모가 크다. PEM 방식은 양이온 고분자 전해질을 이용한 수전해 방식으로 부하변동성 대응에 용이하나, 전극으로 귀금속을 사용해 비용부담이 크다.

암모니아는 기존 전 세계 공급망과 인프라를 활용할 수 있으므로 가장 효율적인 해외 청정수소 저장·운송 수단 중 하나로 고려되고 있다. 현재는 암모니아에서 하루 40kg의 수소추출이 가능한 단계로, 상용급 플랜트 수준으로 가는 이전 단계인 2톤급 실증기술을 확보하여 향후 국내 도입되는 그린암모니아에서 대규모 그린수소를 생산하고, 유통하는 데 기여한다는 목표다.

이와 함께  현재 수소차 위주의 수소 모빌리티를 항공용·선박용 등 다양한 수송분야로 확대하여 탄소배출 저감을 촉진한다는 계획이다.

항공용 연료전지의 소재·부품 단위 경량화 기술개발로 무게를 절반 수준으로 줄여 미래 교통수단으로 각광받는 도심항공교통(UAM)의 동력원으로 수소 기반의 연료전지 사용이 앞당겨질 것으로 기대된다.

미래 해외 청정수소 도입의 주요 운반 수단이 될 액화수소 운송선의 동력원으로 친환경 무탄소 연료인 액화수소를 사용하는 선박용 연료전지 시스템 설계기술을 확보하여 청정수소 도입에 차질없이 대비하겠다는 의도다.

또한 기타 LNG를 사용하는 건물용 연료전지의 CO2 포집기술 확보, 청정수소 기반 친환경 수소사회를 구현하기 위한 청정수소 인증제도 설계 등을 추진하여 탄소중립 실현을 위한 기반 구축도 지원할 계획이다.

이번 공고와 관련한 상세한 사항은 산업부 홈페이지와 한국에너지기술평가원 홈페이지 등을 통해 확인이 가능하다. 산업부와 에너지기술평가원은 10월 12일까지 접수된 사업계획서의 사전검토 및 평가를 거쳐 12월에 최종 수행기관을 확정하고 협약을 체결할 예정이다.

채제용 기자 top27@e2news.com


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