日, 세계 최초 수소발전소 건설하나, 2015년 90MW 생산 목표

日, 세계 최초 수소발전소 건설하나

2015년 90MW 생산 목표

2013년 09월 24일 (화) 11:39:57 신승훈 기자  shin@koenergy.co.kr

일본에 세계 최초의 수소발전소가 건설될 가능성이 제기됐다. 일본의 가와사키시와 치요다화공건설이 공동으로 ‘수소에너지 프론티어 국가전략 특구’를 국가에 제안한 것. 한국과학기술정보연구원에 따르면 일본의 가와사키시와 치요다화공건설은 2015년을 가동을 목표로 도쿄 연안에 수소공급그리드를 구축하고 세계 최초로 상용 수준의 수소발전소를 건설할 계획을 세웠다. 이 계획은 도쿄 연안의 가와사키시 임해부에 대규모 수소 에너지의 공급 거점을 구축하는 내용으로, 핵심이 되는 ‘수소공급그리드’와 ‘수소발전소’를 2년 후인 2015년에 실현하는 것이 목표다.  원자력을 대체할 것으로 기대되는 이번 구상이 현실화 될 경우 일본은 세계 최초의 상용 수소발전소를 보유하게 된다. 발전규모는 90MW로 연간 이용되는 수소는 6.3억Nm3로 예상되고 있다. 이 발전소에서는 수소와 액화천연가스(LNG, liquified natural gas)를 혼합 연소시킨 발전방식도 시험해 발전량 등의 데이터 수집과 연소 노하우를 축적한다는 게획이다. 혼합연소 발전을 실용화할 수 있다면 액화천연가스를 연료로 사용하는 화력발전소에 수소를 공급하여 이산화탄소 배출량 감소를 도모할 수 있다.     ▲ 대규모 수소 저장 및 수소시스템의 데모 플랜트와 저장 탱크. 사진=한국과학기술정보연구원 수소공급그리드는 대량의 수소를 수송 및 저장하는 기술을 살려 가와사키시 임해부의 각종 시설에 수소를 공급할 수 있도록 한다는 계획이다. 연간 수소이용량은 발전소를 상회하는 7억Nm3로 예상되고 있다. 수소를 수송 및 저장하는 방법은 ‘유기 화학수소하물(chemical hydride)법’을 채용한다. 가스 상태인 수소를 액체로 전환하는 방법의 일종으로 톨루엔과 메틸시클로헥산(MCH, Methyl Cyclohexane) 등 두 종류의 액체를 이용한다. 톨루엔과 수소를 반응시키면 메틸시클로헥산이 되고, 메틸시클로헥산의 상태로 상온 및 상압상태로 수송하거나 저장할 수 있다. 수소를 이용하는 경우는 역반응(탈수소)으로 메틸시클로헥산으로부터 가스를 생성시킨다. 이 탈수소에는 대량의 열이 필요하기 때문에 수소발전소의 배열을 재이용할 계획이다. 이와 관련 치요다화공건설은 이미 유기 화학수소화물법을 사용한 수소의 수송 및 저장시스템의 실증시험을 추진하고 있다. 가나가와현 요코하마시에 있는 사업소에 데모 플랜트와 저장탱크를 건설하고, 대량수송 및 장기 저장이 가능하다는 것을 확인한 상태로 알려졌다. 한편, 가와사키시와 치요다화공건설이 제안한 국가전략특구가 아베정권의 성장전략 프로젝트로 채용될 경우 10월 중에 몇 곳의 특구가 지정될 것으로 전망되고 있다.