(재생에너지 수소 및 수소 파생물 글로벌 무역 활성화) 물리적 인프라 구축 방안

 

물리적 인프라 구축 요건

 

재생에너지 수소와 그 파생물(암모니아, 메탄올, 케로젠)의 국제 시장 확대를 위해서는 전체 가치사슬에 걸친 물리적 인프라 구축이 필수적입니다. 이는 생산, 저장, 유통, 최종 사용에 이르는 모든 단계를 포함하는 종합적인 접근이 필요합니다.

 

자원 가용성과 인프라 개발 계획

 

재생에너지 수소와 그 파생물의 생산을 위해서는 재생에너지 전력과 물이 기본적으로 필요하며, 메탄올과 케로젠의 경우 지속가능한 탄소 공급원도 확보해야 합니다. 이를 위해서는 전해 수소 생산 설비와 재생에너지 발전 용량의 확충이 필요하며, 전력망의 확장과 개발도 수반되어야 합니다. 또한 각 파생물의 생산을 위한 전용 플랜트 시설 투자도 필요합니다. 이러한 모든 요소들은 장기 에너지 시나리오(LTES)와 에너지 시스템 계획의 틀 안에서 통합적으로 고려되어야 하며, 특히 물 부족 문제 해결을 위한 순환 수자원 경제 구축이 중요합니다.

 

수소 생산을 위한 수자원 확보

 

수소 생산의 핵심인 전기분해 공정에는 물이 필수적입니다. 그러나 재생에너지 자원이 풍부한 지역이 대체로 건조한 기후를 가진 곳이어서 물 부족이 주요 과제가 되고 있습니다. 이를 해결하기 위해 일부 산업단지에서는 수소 생산시설과 함께 대규모 담수화 설비를 계획하고 있으며, 이를 통해 산업용수 수요와 지역사회의 물 공급까지 통합적으로 해결하고자 합니다.

 

파생물 생산을 위한 탄소 공급원 확보

 

메탄올과 e-케로젠 생산에는 이산화탄소 형태의 탄소 공급원이 필요합니다. 탄소는 바이오매스, 산업 배출원 포집, 직접 공기 포집 등 다양한 경로를 통해 확보할 수 있으나, 현재는 기술적 제약과 가용성 문제가 있습니다. 따라서 안정적인 탄소 공급 전략 수립이 메탄올과 e-케로젠 가치사슬 개발의 핵심 과제입니다.

 

유통 인프라 개발

 

각 물질의 특성에 따른 맞춤형 운송 인프라 구축이 필요합니다. 수소의 경우 기존 천연가스 파이프라인의 재활용이 검토되고 있으나, 기술적 문제 해결이 필요합니다. 케로젠은 기존 파이프라인을 활용할 수 있으며, 암모니아와 메탄올은 주로 해상 운송을 통해 이루어질 것으로 예상되어 항만 인프라 확충이 필요합니다. 이러한 인프라 개발에는 상당한 재정적 부담이 따르므로, 정부의 적극적인 개입과 국제적 협력이 필수적입니다.

 

사례 연구: 한국의 암모니아 수입 인프라 구축 전략

 

한국은 저탄소 암모니아의 대규모 수입을 위한 종합적인 준비를 진행하고 있습니다. 산업통상자원부는 2022년 산업 부문 중심의 수소 로드맵을 발표했으며, 특히 암모니아의 활용에 주목하고 있습니다. 이는 화학·산업 부문에서의 활용뿐만 아니라, 발전 부문에서 화석연료와의 혼소 연료로서의 가능성도 고려하고 있습니다.

공급 안정성 확보를 위해 산업통상자원부는 대규모 암모니아 수입을 위한 항만과 터미널 시설 구축을 계획하고 있습니다. 이러한 인프라 개발에 있어 한국은 같은 수입국인 일본과 긴밀히 협력하고 있으며, 이를 통해 암모니아의 취급·저장을 위한 기술적 해결방안과 시설 운영에 필요한 시장 체계를 공동으로 개발하고 있습니다.

더불어 한국은 안정적인 공급망 구축을 위해 호주, 사우디아라비아, 아랍에미리트 등 주요 잠재 수출국들과 협력 협정을 체결하며 다각적인 준비를 진행하고 있습니다. 이러한 종합적인 접근은 한국의 미래 암모니아 수입 인프라 구축의 핵심 전략이 되고 있습니다.

 

수소 파생물의 산업별 공급망 구축 전략

 

수소 파생물이 실질적인 탈탄소화 솔루션으로 자리잡기 위해서는 각 산업 부문별 맞춤형 인프라와 공급망 구축이 필수적입니다. 특히 해운과 항공과 같은 중장비 운송 부문에서는 암모니아, 메탄올, e-케로젠의 원활한 공급을 위한 급유 시스템 개발이 시급합니다.

 

항공 분야의 경우, e-케로젠이 기존 연료의 "드롭인(drop-in)" 대체재로 사용될 수 있어 현재의 인프라를 그대로 활용할 수 있다는 장점이 있습니다. 반면, 암모니아와 메탄올은 새로운 응용 분야에서의 활용을 위해 전용 기술과 시스템 개발이 필요합니다. 이러한 신규 공급망 구축에는 상당한 재정적 지원이 수반되어야 할 것입니다.

 

특히 주목해야 할 부분은 암모니아와 메탄올을 연료로 사용할 때 필요한 반응 또는 연소 시스템 개발입니다. 이는 단순한 연료 공급 인프라를 넘어, 에너지 변환 과정에 필요한 전문 부품과 시스템에 대한 새로운 공급망 구축을 의미합니다. 이러한 종합적인 공급망 개발은 수소 파생물의 성공적인 시장 안착을 위한 핵심 요소가 될 것입니다.

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원문 : IRENA, ENABLING GLOBAL TRADE IN RENEWABLE HYDROGEN AND DERIVATIVE COMMODITIES, 2024

 

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