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구좌읍 행원리 3MW급 그린수소 생산설비, 본격 시운전
하루 최대 1톤 그린수소 생산 가능 ... 탄소배출 극히 적어
제주도, 수소버스 등에 활용 예정 ... 향후 활용처 늘릴 것

[미디어제주 고원상 기자] 국내최초 100% 청정 에너지를 활용한 ‘그린수소’가 제주에서 생산되기 시작됐다. 제주도는 향후 이 그린수소를 수소버스 등 대형차량의 운행에 사용하는 것에 더해 트램 활용 및 이후 전기생산 등 각종 산업까지 확장시켜 나간다는 방침이다.

제주도는 이달부터 제주시 구좌읍 행원리 카본프리아일랜드(CFI) 에너지미래관에 자리잡은 3MW 그린수소 생산 및 저장 시설에서 ‘그린수소’가 본격적인 생산에 들어갔다고 16일 밝혔다.

현재 국내에서 이른바 ‘그레이수소’가 다양한 산업에 활용되고 있다. 그레이수소는 수소의 생산과정에서 비용절감을 위해 탄소를 대기중으로 배출하는 방식으로 생산된 수소다.

수소 자체는 각종 산업에 활용돼 사용되는 과정에서 오염물질을 배출하지 않기 때문에 친환경 연료로 주목을 받고 있지만, ‘그레이수소’의 경우는 수소 생산 과정에서 탄소가 배출된다. 국내에서는 천연가스를 활용해 그래이수소를 생산하며, 일반적으로 그레이수소는 1kg의 수소를 생산하는데 10kg 탄소가 배출된다.

하지만 그린수소는 일단 설비만 갖춘다면 수소생산과정에서 만들어지는 탄소가 사실상 제로(0)다. 수소생산에 사용되는 전기를 신재생 발전시설에서 끌어와 사용하는데다, 천연가스를 활용하는 그레이수소와는 달리 물을 원료로 수소를 생산하기 때문이다.

민선 8기 제주도정은 출범 초기부터 이 ‘그린수소’를 강조해 왔으며 관련 사업 역시 지속적으로 추진해왔다. 지난해 9월에는 3MW급의 그린수소 생산 및 실증 내용을 담은 ‘제주 그린수소 글로벌 허브 구축계획’이 발표됐으며, 이를 토대로 CFI 미래관에 그린수소 생산을 위한 설비가 만들어지기 시작했다.

지난해 9월 수소 생산플랜트 토목 공사 착공을 시작으로 각종 시설의 착공이 이뤄졌고, 올해 2월에는 그린수소 생산을 위한 주요설비가 갖춰졌다. 이후 지난달 한국가스안전공사의 안전검사를 받으면서 사실상 준공이 이뤄졌다. 이후 이달부터 시운전에 들어가면서 본격적으로 그린수소를 생산하기 시작했다.

이 그린수소 생산시설에서는 모두 3기의 수전해 설비를 사용해 수소를 생산한다. 수전해 설비는 물을 산소와 수소로 분리해 산소는 대기중으로 배출하고, 수소를 확보하는 설비다. 행원리의 시설에는 2기의 알칼리(ALK) 수전해 설비와 1기의 펨(PEM) 수전해 설비가 설치돼 있다.

제주시 구좌읍 행원리 카본프리아일랜드(CFI) 에너지미래관에 자리잡은 3MW 그린수소 생산 및 저장 시설에 설치된 펨(PEM) 수전해 설비. 이 설비를 통해 물에서 수소를 생산한다. /사진=미디어제주.

알칼리 수전해 설비는 비교적 오래된 기술을 사용한 설비로 펨 설비에 비해 저렴한 가격으로 설비를 구축할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 설비 가동에 시간이 걸린다. 그 때문에 기상상황에 영향을 많이 받아 전력생산에 변동성이 심한 신재생 발전시설에서 생산된 전기를 통해 수소를 생산하기에는 불안정한 측면이 있다.

반면 팸 설비의 경우는 상대적으로 구축 비용이 더욱 많이 들어가지만 보다 최신의 기술이 접목돼 있어 전력생산의 변동성에 즉각적으로 대응할 수 있다. 그 때문에 신재생 발전시설에서 생산된 전기를 토대로 수소를 생산하기에 보다 안정적이다.

제주도는 행원리 그린수소 생산설비에 이 알칼리 설비와 팸 설비를 모두 설치, 비용적인 측면에서의 효율성과 수소생산의 안정성을 동시에 확보했다.

이와 같은 설비를 통해 하루에 생산할 수 있는 그린수소의 양은 1톤이다. 일반적으로 수소차량에 수소 1kg을 넣을 경우 약 100km 주행할 수 있는 것으로 알려져 있다. 즉 행원리 생산설비에서 하루동안 생산하는 그린수소의 양은 1대의 차가 10만km를 주행할 수 있는 양이다.

수소를 생산하는데 사용하는 물은 상수도를 통해 공급받는다. 1kg의 수소를 생산하는데 약 13kg의 물이 사용된다. 제주도와 제주에너지공사는 향후 상수도가 아닌 해수를 사용하는 방안에 대해서도 연구 중이다.

수소 생산을 위한 전기는 인근에서 가동 중인 풍력발전기에서 공급받는다. 행원리 설비 인근에는 약 10여개의 풍력발전기가 가동 중인데, 이 중 하나의 풍력발전기만 가동되도 수소를 생산하는데 무리없는 전력을 얻을 수 있다.

제주시 구좌읍 행원리 카본프리아일랜드(CFI) 에너지미래관에 자리잡은 3MW 그린수소 생산 및 저장 시설에 있는 수소수송 트레일러. /사진=미디어제주.

제주도는 이렇게 생산된 수소를 함덕리에 구축된 그린수소 충전소로 수송하게 되고, 함덕리 충전소에 채워진 그린수소는 조만간 시운전에 들어갈 예정인 수소버스에 충전되게 된다. 제주도는 현재 모두 9대의 수소버스를 구입, 제주도내에 들여와 시운전을 준비 중이다. 친환경 그린수소를 활용의 코 앞까지 다가와 있는 것이다.

도는 앞으로 그린수소의 활용처를 더욱 늘러나갈 방침이다. 수소버스 운행에 더해 조만간 양산될 것으로 보이는 수소 청소차 운행도 계획 중이다. 이외에 수소 모빌리티의 보다 편리한 이용을 위해 2030년까지 거점별로 충전소를 구축할 방침이다. 아울러 수소트램 도입을 통해 도심 교통문제도 완하한다는 방침이다.

또 전기생산에서도 그린수소를 활용할 방침이다. 우선 제주도내 화력발전소의 연료원을 그린수소로 점진적으로 전환한다. 기술적으로는 2030년에 이르러서는 100% 그린수소만 활용한 화력발전도 가능할 것으로 전망된다.

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