세계최대규모수소타운조성 부생 수소 활용, 주택 150곳과 공공•상업건물 10곳 등

우리나라가 세계 최대 규모'수소 타운'을 조성한다. 지식경제부는 정유 화학제품 제조 과정이나 발전소 가동 등에서 발생하는 수소로 주택 150가구와 공공 및 상업건물 10개소에 전력과 열을 공급하는 수소 타운을 조성키로 했다.

수소 타운에 건물 용도에 적합한 약 200kW 용량의 수소 연료전지 설비를 설치한다. 전력 생산량은 연간 1664㎿h로,월평균 350kWh를 사용하는 4인 가족 기준으로 400가구가 1년간 사용할 수 있다. 올해 연말 연료전지 설비를 설치하면 우리나라 수소 타운은 규모 면에서 세계 최대가 될 전망이다.

지식경제부는 산업체 등에서 생산하는 부생수소를 동일 지역 복합 건물(주택, 공공·상업·산업건물 등)에 공급하는 체계를 구축하고, 건물 용도에 적합한 용량의 연료전지 설비(1㎾, 5㎾,10㎾)를 각각 설치해 운영하는'수소 타운 시범 사업'을 시행하기로 했다. 부생 수소란 정유 화학제품제조 공정 과정, 발전소 가동 등에서 발생하는 수소다. 지금까지 LNG를 개질한 수소를 연료전지용 연료로 사용했는데, LNG를 전량 수입에 의존함에 따라 높은 가격과 수급 불안정으로 연료전지 산업 발전에 장애로 작용했다. 부생 수소 등을 연료로 활용하면 연료전지의 가격 경쟁력을 높이고(개질기 불필요) 연료원을 다변화할 수 있다.수소 타운 시범 사업은 연료전지 설비를 주택 150개소와 공공·상업(산업)건물 10개소 등에 복합형보조 사업(기존 그린홈 100만 호, 일반 보급, 지방 보급 등 각각의 정부 보조 사업을 시범적으로 수소 타운의 건물을 대상으로 공동으로 보조·지원해 주는사업) 형태로 설치·지원해 주는 것이다. 총 사업비는 90억 원(정부 50억 원, 지자체·민자 40억 원) 내외며, 올해 말까지 연료전지 설비를 설치하면 해당수소 타운 규모는 세계 최대가 될 전망이다. 일본은지방 정부(후쿠오카 현) 차원에서 LPG 개질용 형태로 150가구 규모 수소 타운을 운영하지만, 우리나라와 같이 부생 수소를 직접 사용하는 형태는 1개 수소스테이션(차량 충전용), 7개 일반건물·홍보관, 8개주택규모다.지경부는 수소타운 시범 사업을공모 절차에 따라추진할 예정이다.사업 추진 주체는수소 타운 희망 지역 소관 지자체를 주축으로 수소공급 기업과 연료전지 설비 제조·설치 기업이 컨소시엄을 구성해 사업 추진 계획서를 마련해 신청하면, 동 사업 주관 기관인 신재생에너지센터는 신청받은 지자체(컨소시엄)의 사업 추진 계획서 등을공개·현장 평가 등을 통해 평가한 후 사업을 수행할 지자체(컨소시엄)를 선정해 양해 각서(MOU)를체결하고 사업을 진행할 예정이다.수소 타운 시범 사업에 연료전지 부품·소재, 수
소 배관용 부품·소재, 연료전지 시스템 등을 전시·운영할 홍보관도 포함했다. 홍보관에 수소 타운에서 가동 중인 모든 설비의 운전 현황을 확인·점검하는 중앙 모니터링 시스템도 갖추기로 했다.
연료전지 설비 전체 용량은 약 200㎾ 규모며, 해당 규모 설비에서 생산하는 연간 발전량은 1664㎿h이고, 동시에 생산하는 열은 연간 2026G㎈ 정도다. 1664㎿h는 월평균 350㎾h를 사용하는 4인 가족 기준으로 400가구가 1년간 사용하는 양이고,2026G㎈는 하루 평균 1인이 0.1톤을 사용하는 4인가족 기준으로 12.7만 가구가 섭씨 60도의 온수를1일간 사용하는 양(섭씨 60도의 온수 5만 640톤의양)이다. 이는 화석연료 358TOE를 대체함으로써CO2를 1088톤 줄이는 규모다.조 석 지경부 차관은"수소 타운 시범 사업을 새로운 시장 창출의 모범 사례로 전개해 향후 수소·연료전지 산업이 우리나라 미래 먹거리 산업으로성장·발전할 것으로 기대한다"면서, 정부는 수소·연료전지 분야를 체계적으로 육성·발전시키기 위해'(가칭)수소·연료전지 산업 발전 방안'등을 마련할 계획이며, 이를 통해 R&D를 시작으로보급을 거쳐 시장 활성화까지 전全주기를 지속적인관심으로 지원할 예정이다"고 밝혔다.

2012년 수소 타운 시범 사업 주요 내용
추진 기관별 역할 | ▲정부 - 수소 타운 시범 사업 추진 계획 확정 및 총괄 관리 ▲에너지관리공단 신재생에너지센터 - 사업 계획서 검토, 평가, 대상 지자체(컨소시엄) 선정, 연료전지 시스템 설치비용 지원(그린홈·일반 보급 : 75%, 지방 보급 : 50%) 등▲컨소시엄 - 대상지 발굴 및 사업 계획 수립 ▲지자체 - 연료전지 시스템 비용 일부 지원(그린홈·일반 보급 : 자부담 일부, 지방 보급 : 50%), 주민 설명회 개최를 통해 시범 사업에 관한 이해도 제고와공감대 형성 ▲참여 기업 - 배관 설치 등 인프라 비용 투자·설치 공사와 수소 연료의 안정적 공급, 적정 연료전지 시스템 설치 등.
수소 타운 시범 사업 규모(특징) | ▲규모 - 주택 150가구, 일반 건물과 지자체 소유·관리 건물 10개소 내외규모로 자가용(계통 연계) 연료전지 설비 설치, 부생수소를 활용하는 연료전지(개질기 제외)를 보급해 에너지 사용 행태별 실증과 모니터링 등을 병행 수행, 정부 지원 범위에서 인프라 비용(배관 설치나 수소 저장탱크 등)의 변수 등에 따라 수소 타운 규모 조정 가능.▲특징 - 수요처는 인프라 구축과 설치 효과 등을 고려해 각종 건물이 밀집한 장소로, 에너지 사용량이 많은지역을 우선 검토.
지원 대상 연료전지 시스템 설비 용량과 설치 규모 | ▲
설비 용량 - 수요처의 건물 형태(사용량과 용도별등)에 맞는 여러 용량의 시스템(1㎾, 5㎾, 10㎾) 설비를 설치. ▲설치 규모 - 주택용은 150대, 건물용과 지자체용은 10대 내외.

부생 수소 공급 인프라 구축 방안 | ▲인프라 구축 방안- 수소 타운 지역에 대용량 저장 탱크를 구축하거나, 수소 주 배관과 지枝배관 연결 공급 방식 중 사업 대상지 조건에 적합한 방식을 자율적으로 선택.
▲저장 탱크 방식 - 대용량 수소 저장 탱크를 구축한 후, 튜브 트레일러를 통해 저장 탱크에 수소를공급해 수요처별로 지 배관을 통해 공급. ▲배관 연결 방식 - 저장 탱크 없이 수요처까지 추가 배관을연결해 수소를 공급. ▲인프라 비용 - 저장 탱크 또는 배관 설치 등 인프라 구축비용은 수익 업체인 수소 공급 기업과 연료전지 제조·설치 기업 그리고최종 수요자인 소비자 등이 부담하고, 지자체가 확인·관리.
수소 연료 공급 가격(안) | 연료전지에 사용하는 부생수소 공급(시장) 가격은 없기에 수소 타운 시범 사업 취지와 수소 발열량 등을 고려해 LNG 가격(동절기 850원/㎥)의 12% 수준인 100원/㎥ 내외로형성 권고. 시장 가격은 부생 수소 원가+정제 비용+이동 비용(튜브 트레일러 등)에 의해 형성되며,산업용 수소(99.999% 이상)는 300∼400원/㎥에거래하는 상황. ※ LNG와 수소 발열량 비교(㎉) : LNG1만 550, 부생 수소 2500(LNG 대비 24%).
부생 수소의 품질 확보와 안전 설비 구축 | ▲수소 품질- 연료전지 시스템의 효율 향상과 스택 내구성 확보등을 위해 부생 수소의 품질은 99.99% 이상이 되도록 유지. ※ 부생 수소 불순물 범위 : CO < 1ppm 이하,황화합물 < 0.1ppm 이하, NH3 < 0.5ppm 이하. ▲안전설비 - 저장 탱크 또는 배관 인프라, 수소 공급 시스템의 안전성 확보 등은 <고압가스 안전관리법>과 한국가스안전공사의 가스기술기준위원회 설치 기준(KGS CODE)을 적용.

홍보관 운영과 사후 관리 | ▲홍보관 운영-수소 타운에 관한 홍보관을 운영함으로써 수소의 안정성과효율성 등을 홍보할 수 있는 장소 제공. ※ 지자체,수소 공급 기업, 연료전지 제조·설치 기업 등이 공동으로 투자·설립. 홍보관 내에 수소 타운에서 가동 중인모든 설비의 운전 현황에 관한 확인·점검 등 중앙모니터링 시스템도 함께 구현. ▲연료전지 제조·시공 업체 - 연료전지 시스템 설비는 설치 후 3년간사후 관리를 의무적으로 실시하고, 그 결과를 센터의 지침에 따라 보고. ▲수소 공급 업체 - 수소의 안정적인 공급을 위해 사전에 제시한 품질을 보장하고 저장 탱크나 공급 배관을 지속적으로 유지·관리. ▲소비자 - 연료전지 발전 현황 등 모니터링 데이터를 센터에 제공.

우리나라 건물(주택)용 연료전지 보급 현황
가정용 연료전지 시스템 모니터링 사업 | 2006년 1㎾급 시스템 개발과 실증 완료에 이어 2006년부터2011년까지 210대 모니터링 완료. 가정용은 2010년부터 그린홈 100만 호 사업과 연계해 보급.
5㎾급 건물용 연료전지 실증 사업 | 2009년부터 2011년까지 5㎾급 건물용 연료전지 실증 사업 진행.電⃝