충주 바이오 수소융복합충전소에서 수소시대를 엿보다

송형운

고등기술연구원

이제는 생존과 직결되는 문제로 떠오른 지구온난화를 해결하기 위한 전 세계의 관심이 뜨겁다.

지난 4월 40여 개국 정상이 참여한 기후 정상회담이 '탄소중립'과 '그린수소'라는 두 개의 키워드로 정리됐단 사실은 이러한 현실을 분명하게 드러내고 있다.

지구온난화의 해결이 곧 탄소중립이라는 사실에는 다들 고개를 끄덕일 것이다. 그렇다면 왜 그 해결책으로 주목받는 방법이 다름 아닌 '그린수소'일까·

일반적으로 수소는 이산화탄소의 배출 정도에 따라 그레이 수소, 블루 수소, 그린 수소로 분류된다.

현재 생산되는 수소의 약 96%를 차지하는 그레이 수소는 화석연료로부터 약 1㎏의 수소를 생산하는 데에 이산화탄소 10㎏를 배출하고 있다.

친환경에너지라는 이름을 붙이기에는 여러모로 부족한 상황이다.

반면 그린 수소는 생산과정에서 이산화탄소 배출이 전혀 없는 친환경 수소로, 탄소중립시대의 필수 조건이라 할 수 있다.

이에 유럽연합(EU)에서는 블루 수소, 그린 수소 인증 기준을 마련하고 수소의 친환경성을 인증하는 '수소 원산지 보증제도'를 2016년부터 구축해 그린 수소 정착에 힘쓰고 있다.

우리나라에서도 2021년 3월 수소경제위원회에서 청정수소 사용 장려를 위한 '청정수소 인증제' 도입 계획을 밝히기도 했다.

그 계획의 핵심을 차지하고 있는 주인공이 바로 충주 바이오 수소융복합충전소(이하 융복합충전소, 주관 고등기술연구원)다.

해당 시설은 '유기성폐기물(음식물류 폐기물, 하수슬러지 등)의 처리 공정에서 생산되는 바이오가스를 이용한 그린 수소 생산' 실증 연구사업으로 2022년 상반기 준공 예정이다.

융복합충전소는 제조식 수소충전소, 저장식 수소충전소, 수소 출하설비를 통합·구축하는 국내 최초의 마더스테이션이다.

생산된 수소는 on-site로 수소차(버스)에 충전하고, 튜브트레일러에 충전된 수소는 충북도내 저장식 수소충전소에 공급하는 분산형 수소출하시설이 충주시에 구축되는 것이다.

충북 그린수소산업 규제특구사업을 통해 직접수소연료전지 발전과 바이오가스 내 이산화탄소와 바이오메탄의 수소 생산과정에서 발생하는 이산화탄소를 포집해 일부는 인근 비닐하우스 농장에 이산화탄소 시비로 활용하고, 고순도 정제 및 액화를 통해 공업용 이산화탄소로 활용한다.

바이오가스내 메탄은 이산화탄소보다 21배나 강력한 온실가스로 알려져 있다.

메탄이 지구온난화에 미치는 영향은 이산화탄소의 84배에 달한다고 한다.

이와 같은 바이오가스를 활용해 수소를 생산하는 것은 온실가스 감축 효과가 우수하며 생산원가가 천연가스 대비 40% 이상 저렴하다.

국내에서 연간 생산되는 바이오가스 중 외부 공급(CNG 또는 도시가스로 활용)되는 8억976만6천㎥을 활용하면 1만1천 톤의 수소 생산이 가능하다.

이는 수소차 200만대 이상을 충전할 수 있는 양이며, 연간 온실가스 3만1천 톤을 감축할 수 있다. 실로 엄청난 효과다.

따라서 충주시에서 '바이오가스를 활용한 수소융복합충전소 모델'을 실증 사업화해 전국 지자체로 확대할 계획이다.

바이오가스를 활용한 친환경 에너지원인 그린수소를 생산해 수소경제를 선도할 수 있을 것으로 기대한다.

추가적으로 바이오가스 내 이산화탄소를 포집, 활용함으로 탄소중립에서 더 나아가 탄소마이너스가 가능함으로 충주는 명실상부한 그린수소산업 도시로 나아갈 것이다.