SK가스·현대오일뱅크·GS칼텍스…기업들, 앞다퉈 수소 생태계로

롯데케미칼-SK가스 MOU 협약식 사진(롯데케미칼 제공) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스] 정윤아 기자 = 탄소중립을 위한 해결책 중 하나로 수소가 크게 주목받으면서 SK가스, 현대오일뱅크 등 에너지 기업들이 수소 생태계 조성에 앞다퉈 나서고 있다.

5일 업계에 따르면 SK가스와 롯데케미칼은 국내 수소 생태계 조성을 위해 손을 잡았다. SK가스와 롯데케미칼은 지난달 31일 경기도 판교에 위치한 SK가스 사옥에서 수소사업 공동 추진을 위한 업무협약식을 했다.

업무협약 이후 양사는 올해 안에 합작사(Joint Venture)를 설립하고, 양사가 보유한 자원과 역량을 통해 기체수소 충전소 건설 및 수소연료전지 발전소를 시작으로 향후 협력체계를 확대해 LNG 냉열을 활용해 생산된 액화수소 공급 등 수소 가치사슬(Value Chain) 전반에 걸친 사업 모델 구축을 추진할 계획이다.

SK가스와 롯데케미칼은 합작사 설립 후 울산 지역에서 부생수소를 바탕으로 한 사업을 진행할 예정이다.

부생수소는 주로 석유화학 공정에서 부산물로 발생하며 생산과정에서 발생하는 이산화탄소가 적고 경제성이 높아 초기 수소생태계를 만들어가는 데 핵심적 역할을 수행한다.

향후 수요와 인프라 확대를 통해 블루 수소 및 그린 수소로 사업을 확장할 기반이 된다.  현재 SK가스는 울산소재 관계사인 SK어드밴스드에서, 롯데케미칼은 국내 3개 생산기지(여수, 대산, 울산)에서 저탄소 부생수소를 생산하고 있다.

올해 설립 예정인 합작사는 확보된 부생수소의 수요 창출을 위해 수소충전소, 수소 연료전지발전소 등의 사업에 착수한다.

수소충전소 사업은 부지의 확보가 가장 중요한 사안이지만 SK가스가 가지고 있는 LPG충전소 네트워크, 롯데의 물류 및 부지 자원 등 이미 확보돼있는 인프라를 활용할 계획이어서 어렵지 않게 사업을 시작할 수 있을 것으로 보인다.
 
이후 합작사는 LNG 냉열을 활용해 생산된 경쟁력 있는 액화수소 공급을 통해 사업을 확장하며 수소충전소 약 100개소를 단계적으로 건설할 계획이다.

GS칼텍스는 최근 한국가스공사와 함께 액화수소 생산 및 공급사업에 참여하는 방식으로 수소시장에 본격적으로 진출한다고 밝혔다.

GS칼텍스는 지난달 28일 한국가스공사와 서울 강남구 GS타워에서 허세홍 GS칼텍스 사장과 채희봉 한국가스공사 사장 등 양사 관계자 20여명이 참석한 가운데 '액화수소 생산 및 공급 사업의 성공적 런칭 및 전략적 제휴를 위한 업무협약(MOU)'을 체결했다.

양사는 이번 업무협약을 통해 ▲액화수소 플랜트 구축 ▲액화수소 충전소 구축 ▲수소 추출설비 구축 ▲CCU(Carbon Capture & Utilization, 탄소 포집∙활용) 기술 실증 및 상용화 등 액화수소사업 밸류체인 전반에 대한 협업을 시작하기로 했다.

양사는 한국가스공사의 LNG 인수기지 내 유휴부지에 2024년 완공을 목표로 연산 1만t 규모의 액화수소 플랜트를 짓기로 했다. 액화수소 1만t은 수소 승용차 기준으로 약 8만대가 연간 사용 가능한 양이며 향후 수도권과 중부권에 공급할 계획이다.

양사가 구축하기로 한 이 플랜트는 기체수소를 액화수소로 전환하기 위해 온도를 낮추는 과정에서 전기·스팀 등 에너지를 사용하는 다른 플랜트들과는 달리 세계 최초로 LNG 인수기지의 기화 공정에서 발생돼 버려지던 LNG 냉열을 에너지로 함께 사용해 친환경적이면서 비용도 절감할 수 있는 장점이 있다.

양사는 액화수소 생산뿐만 아니라 공급 사업도 함께 하기로 했다. 액화수소 플랜트 완공 시점에 맞춰 수도권과 중부권에 수십 곳의 액화수소 충전소를 구축할 계획이다.

이와 함께 양사는 수소 추출설비 구축과 CCU 기술 실증 및 상용화 사업도 검토해 나가기로 했다. 수소 추출설비는 천연가스를 원료로 기체수소를 생산하는 설비이며, 생산된 기체수소는 액화수소 플랜트의 원료로 사용된다. 또한 CCU 기술 상용화를 통해 수소 추출 과정에서 발생하는 이산화탄소를 포집해 화학제품 원료 및 차량 연료로 전환할 수 있다.

현대중공업그룹 정유계열사인 현대오일뱅크도 블루수소 생태계 구축에 나선다.

현대오일뱅크는 최근 한국남동발전과 '신재생에너지 사업 공동개발 협력을 위한 양해각서'를 체결했다.

양사는 수소연료전지를 활용한 신재생에너지 발전사업 공동 추진을 검토할 예정이다. 

현대오일뱅크는 수소를 생산해 공급하고, 한국남동발전은 그간 쌓아온 연료전지 발전소 운영 노하우를 제공함으로써 합작 발전 법인에서 전기를 생산할 계획이다.

합작 법인에서 생산하는 전기는 '수소발전의무화제도'에 따라 선정되는 의무 구매자에게 공급, 판매한다.

정부가 '신재생에너지공급의무화제도'에서 내년부터는 수소발전의무화제도를 분리해 운영할 계획인 만큼 향후 확대될 수소연료전지 발전 시장을 선점하겠다는 계획이다.

현대오일뱅크는 원유 정제 부산물과 천연가스 등을 원료로 연간10만t의 수소를 생산, 운송 및 발전 연료로 공급하고 그 과정에서 생성되는 탄소를 건축자재, 드라이아이스, 비료 등으로 자원화하는 지속 가능한 블루수소 사업을 준비하고 있다.

이를 위해 글로벌 수소 기업 에어프로덕츠와 '수소 에너지 활용을 위한 전략적 협력 양해각서'를 체결한 바 있다. 에어프로덕츠는 미국 펜실베니아에 본사를 둔 세계 최대 수소 생산 업체다.

두산중공업은 친환경 수소가스터빈 개발에 박차를 가하고 있다.두산중공업은 지난 3일 울산광역시, 한국동서발전, SK가스 등과 수소가스터빈 실증사업 추진을 위한 업무협약을 맺었다.

이번 협약에 따라 울산시는 수소가스터빈 사업 인프라 구축을 위한 행정지원, 한국동서발전은 국내 기술 기반 수소가스터빈 실증, SK가스는 수소 공급 기반 구축, 두산중공업은 수소가스터빈 기술 개발 및 공급을 맡는다.

특히 이번 협약에 참여한 각 사는 25년 이상 운영해 온 울산복합화력 발전소의 가스터빈을 2027년까지 270㎿ 규모 수소가스터빈으로 전환하는 실증사업에 참여하게 된다. 국내 첫 사례다.

또 지난 2일에는 한국중부발전과 '2050 탄소중립 목표 달성 및 국내 수소가스터빈 활성화'를 위한 협약을 체결했다.

한국중부발전은 두산중공업이 국책과제로 개발 중인 수소혼소 연소기와 수소가스터빈 기술 도입을 추진하고, 두산중공업은 수소가스터빈 기술 개발과 관련 부품 양산 기술을 확보할 계획이다.  

수소를 연료로 사용하는 발전소는 기존 LNG 가스복합발전소에 비해 오염물질 배출이 적다. 한국기계연구원에 따르면 수소를 30% 혼소할 경우 LNG발전소에 비해 이산화탄소 배출을 10.4% 감축할 수 있고, 50% 혼소시에는 21.4%까지 줄일 수 있다. 수소 전소 발전소는 탄소배출이 전혀 없다.

탄소중립을 위한 해결책 중 하나로 수소가 크게 주목받으며 미국, 독일, 일본 등의 주요 기업들도 각국 정책과 연계해 수소가스터빈 사업화에 적극 나서고 있다. 글로벌 수소가스터빈 시장은 2030년 40조원 규모로 성장할 것으로 전망되고 있다.


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