화학/신소재 -수소 생산 기술

수소생산기술 이미지

 

오늘은 수소 생산기술에 관련 이야기하려 합니다. 

기본적인 취지는 자세한 기술 분석 및 이해를 통해 성장산업 속 중요한 소재 및 제품을 제대로 선택하기 위한 내용을 말씀드리겠습니다. 

 

이제 석유화학산업의 Spread Play 시대는 끝났다고 보아야 할것입니다. 점점 원유 베이스 화학 소재의 대한 가 동류는 감소할 것이고 성장산업에 대한 소재 개발 및 M&A가 지속될 것으로 보기 때문입니다. 

 

이미 석유 화학 산업의 프리미엄 요인은 EV베터리, 소소 경제 관련 소재, 태양광 관련 소재, 친환경 바이오 소재 등 

이 시장에 등장하였습니다. 

 

소소 경제에서 탄소섬유를 그린 뉴딜에서 간과했던 바이오 블라 스틱을 시장에 전망이 좋습니다. 그리고 그 기준은 항상 기술의 방향성이었습니다. 기술력 좋은 소재라고 다 성장산업이 되는 것은 아닙니다. 이에 깊은 기술 분석을 통해 성장산업 속 제대로 된 기업을 찾은 필요가 있습니다. 

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차례(수소생산기술)

1. 수소생산기술 투자포인트
2. 국가별 수소 전략
3. 수소생산산 기술

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1. 수소 생산기술 투자 포인트 

■ 수소 생산기술

- Fit for 55의 연장선상에서의 수소는 '탄소저감'이 핵심

-탄소저감 목적

-탄소저감 수소 에너지원

-ccs or ccus 설비 적용 수소 (블루 수소)부터 시작

-수소생산단가 그레이 수소 (석탄, $1.6~2.9/kg) 가격차이 크지 않음

-그린 수소 kg 당 $2.5~4.5로 아직 생산단가 높음

다만 그리 수소중 수전 해수 소 방식은 연료 전지와 설비가 겹칩니다. 

이에 모든 생태계에 적용 가능한 pemec에  주목하고 있습니다. 

- 결론을 말씀드리면 

1) 블루 소소 관련 기업이 우선 순의 그 안에 핵심을 ccus 갈 될 것입니다. 

2) 그리 수소는 수전해 소소 중 pemec에 주목

 

수소생산비용

수소생산비용이미지

 

2. 국가별 수소 전략

■수소 생산 관련 임프라에 집중해야 하는 이유

- 글로벌 주요 국가들이 바라보는 수소는 '탄소저감'에 있습니다. 

이에 블루 수소 이상의 수소 생산이 아니라면 의미가 없다는 생각입니다.

- 이러한 이유로 수소연료전기차, 발전용 전지 등은 아시아 국가에 대부분 정책 집중, 미국 , 유럽은 수소 생산 위주 정책 펼치고 있습니다. 

- 실제 발전용 연료전지도 대형 발전용 기준, 한국이 세계 보급량의 40%를 차지하고 있으며, 2020년 기준, 국가별 수소연료전지차 판매량을 살펴보면, 한국이 5,786대 수준으로 글로벌 수소 연료 전지차 시장의 50% 이상을 차지하고 있습니다. 

- 다만, ccs 등 블루 수소 및 그린 수소 프로젝트는 미국이 70% 이상, 유럽 20% 이상, 중국, 일본이 그 나머지 비중을 차지하고 있습니다. 

국내는 1개의 프로젝트를 시작하고 있습니다. 

 

 

 

단계	주요 추진 전략
1단계(2020~2024)	- 6GWh 이상 규모의 수전해 설비 구축 및 최대 100만톤 그린수소 생산 - GWh 단위의 그린수소 생산 위해 대규모 풍력, 태양광 발전소 설립 - 기존 에너지원과의 가격차 축소를 위해 수요 및 공급 시장에 인센티브 제공
2단계(2025~2030)	- 40GWh 이상 규모의 수전해 설비 구축 및 최대 1,000만톤 그린수소 생산 - 저탄소 수소 활용에 따른 탄소 배출 저감을 위해 탄소포집 (CCS, Carbon Capture and Storage) 기술 활용 - 산업이나 교통수단 외 주거/상업용 건물 난방에도 수소가 이용되는 '수소 밸리' 개발 - 범유럽 수소 그리드 및 수소충전소 설치 계획 수립 - 동유럽 및 지중해 국가들과의 수소 교역
3단계(2030~)	- 항공, 선박, 산업/상업용 건물 등 탈탄소화가 어려운 광범위한 분야에 그린수소 사용 확대 - 재생에너지 기반 전력의 25% 재생수소 생산에 사용 - 천연가스 대신 바이오가스를 통한 수소 생산

 

3. 수소 생산기술

수소가 에너지원으로 각광받는 이유

연소할 때,, 공해물질 방충제로 원료 고갈 우려 제로 에너지 밀도 높고, 기술 실용화 가능성이 높습니다. 

- 수소 가스 제조기술

천연가스 , 석탄, 바이오매스의 분자구조에 포함되어 있는 수소를 열분해 , 전기분해, 광분해 등에 의해 분리합니다. 

- 현제, 글로 벌리 상용화 중인 공업용 수소 생산은 주로 탄화수소의 '수증기 메탄개질법'으로 이울어지고 있습니다. 

-국내의 경우, 대부분 수소 생산은 나프타 열분해를 통한 '부생수소'로 얻고 있습니다. 

 

 

 

수소가스 제조 방법

수소가스 제조 방법 이미지   출처: NEDO, 한국가스신문

 

 

 

이번에는 수소생산 내용의 기본적인 내용을 알아보았습니다. 

다음 글에서는 여러 가지 방식의 수소 관련 내용을 다루도록 하겠습니다.