[에너지데일리 변국영 기자] 일본이 민간부문 수소 및 연료전지 기술개발 노력을 확대하고 있어 주목된다.

에너지경제연구원 세계 에너지시장 인사이트에 따르면 일본은 미래 수소사회 실현을 위해 수립한 ‘수소･연료전지 전략 로드맵’의 수소 공급･이용 목표 달성을 위해 민관이 관련 기술 개발･도입에 적극 나서고 있다..

NEDO(신에너지·산업 기술 종합 개발기구)는 도시바, 도호쿠전력, 이와타니와 후쿠시마현에 수소에너지 제조 거점으로서 ‘후쿠시마 수소에너지 연구필드(이하 FH2R)’를 건설하고 지난 7월 가동을 개시했다. 이를 활용한 수소연료전지 ‘H2Rex’도 설치했다.

FH2R 시설에서는 재생에너지 도입 확대에 따라 발생하는 잉여전력을 수소로 변환해 저장 후 이용하는 기술에 대한 실증실험이 실시되고 있다. 이를 통해 ESS 대신 수소를 이용해 저비용의 청정 수소를 제조하는 기술을 확립하려는 것이다.

FH2R 부지 내에 설치된 태양광발전설비(약 20MW)에서 발전된 전력과 계통에서 공급받는 전력으로 수전해시스템(10MW)을 가동해 연간 최대 900톤 규모의 수소를 제조･저장･공급할 계획이다.

도시바는 FH2R에서 제조한 수소를 공급받아 가동되는 수소연료전지 ‘H2Rex’를 후쿠시마현의 공원 및 간이휴게소에 설치했다. H2Rex는 수소를 이용하기 때문에 발전 시 이산화탄소가가 발생하지 않으며 수요에 따라 전력을 공급하고 그 과정에서 발생한 열도 효율적으로 활용할 수 있다. 약 5분 이내에 발전을 개시할 수 있다.

수미토모상사는 수소제조비용 절감을 위해 새로운 수소제조기술을 개발한 이스라엘의 수소제조 스타트기업인 H2Pro에 출자했다. H2Pro는 수전해로 수소를 제조할 때 전극을 사용해 수소와 산소를 별도로 발생시키는 기술을 개발했다. 이 기술을 도입할 경우 수소제조비용을 절반 수준으로 절감할 수 있다고 보고 있다.

일반적인 수전해에 따른 수소제조의 경우 수소와 산소가 동시에 발생하기 때문에 혼합을 방지하기 위한 격리막이 필요하다. 그러나 이 기술을 이용한 수소제조의 경우에는 수소를 먼저 제조한 이후 산소가 발생함으로 격리막이 불필요해 설비비용을 줄일 수 있다. 또한, 산소 생성은 화학반응으로 이뤄지기 때문에 전력을 사용할 필요가 없어 전력소비를 절감할 수 있다.

경제산업성은 중점적으로 대응해야 할 기술개발 분야를 ▲연료전지기술 ▲수소공급망 ▲수전해 3가지로 나누고 각각 세부 사항을 제시한 ‘수소･연료전지기술개발전략’을 발표한 바 있다. 경제산업성은 지난 6월에 지금까지의 수소·연료전지 전략 로드맵의 진척 상황 및 향후 방향성을 종합해 발표했다.

한편 일본의 ‘수소･연료전지전략로드맵’은 수소의 제조·저장･수송·이용 부문에 대한 로드맵으로서 지난 2014년 6월에 처음으로 수립됐다. 에네팜 보급 확대, FCV의 시판 개시, FCV에 수소를 공급하는 수소충전소 정비 확대 등의 상황을 반영해 2016년 3월에 개정됐다. 이후 경제산업성은 ‘수소기본전략’과 제5차 에너지기본계획에서 제시한 목표를 실현하기 위해 지난해 3월 수소･연료전지전략로드맵을 개정했다.

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