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호주 최초의 수소 혼합가스 공급사 AGIG 수소 파크 방문기

기사입력 : 2021-10-01 00:00

- 남호주지역 가정 700가구에 그린수소 5%가 혼합된 천연가스 공급 -
- 수소에너지의 안전성을 입증하고 천연가스를 100% 수소가스로 대체할 계획 -

남호주에 소재한 기업인 Australian Gas Infrastructure Group(AGIG)은 호주에서 천연가스를 공급하는 대표적인 기업중 하나로 25,000km의 공급 네트워크과 1,100 km의 가스 파이프라인을 운영하고 있으며 고객수는 120만 명 이상에 달한다. AGIG는 150년 이상의 기업 역사를 가지고 있으며 국제적으로 중요시되는 기후변화에 대응하기 위해 재생에너지에 대한 연구를 오랫동안 지속해왔다. 그 해답으로 천연가스와 그린수소를 혼합해 천연가스 사용을 줄이는 혁신적인 기술을 선보였다.

호주 최초이자 세계에서 두번째로 수소 혼합가스를 공급하는 HyP SA

Hydrogen Park South Australia(HyP SA)
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자료: AGIG

AGIG에서 건설한 수소 파크인 HyP SA는 현재 호주에서 가장 큰 규모의 수전해 수소 생산장비가 설치돼 있으며 세계에서 두 번째로 천연가스와 수소를 혼합해 공급하고 있는 시설이다. 해당 시설은 시범 사업으로 시작됐으며 AGIG에서는 퀸즐랜드주, 빅토리아주, 뉴사우스쉐일스주에 더 큰 규모의 그린수소 생산시설을 통해 혼합수소를 공급할 계획이다. HyP SA는 1450만 호주달러 규모의 프로젝트이며 남호주 주정부에서는 490만 호주달러을 지원했다. 현재 남호주주에서 사용하는 에너지의 71%는 재생에너지로 생산되고 있으며 곧 100% 재생에너지 사용 목표 달성을 이룰 것으로 전망하고 있다. 설비 디자인은 GPA Engineering에서 맡았으며 건설은 VALMEC에서 진행했다.

호주 천연가스 공급사 AGIG사 인터뷰

KOTRA 멜버른 무역관은 남호주주에 위치한 AGIG 사의 HyP SA 방문 초대를 받아 Craig de Laine(Executive General Manager), Owen Sharpe(Senior Strategy Advisor)와 면담 및 인터뷰를 진행했다.

Q1. 그린 수소 생산를 생산하게 된 계기는?
A1. 호주는 기후변화에 적극적으로 대응하기 위해 정부와 기업이 탄소배출을 줄이기 위해 많은 노력을 하고 있다. 호주는 천연가스, 석탄 등 화석연료로 전력을 생산해 왔고 동시에 세계 최대 석탄 수출국으로 기후변화에 대응하고자 앞장서고 있다. 남호주주는 2050년까지 탄소배출제로를 달성하기 위한 목표를 가지고 있다. 이러한 흐름에 따라 우리 회사도 재생에너지 사용을 확대하고 그린수소 에너지 생산과 활용에 큰 관심을 가지게 됐다. 재생에너지 사용은 환경보호와 더불어 일자리 창출, 첨단산업 발전과 경제 발전 등 다양한 면에서 장점이 될 것이다. 그린수소는 자가용이나 대형 차량을 위한 대체 애너지 외에 요리할 때 필요한 가스, 건물 난방 등 다양하게 활용될 수 있다. 현재 AGIG에서 진행하고 있는 그린수소 생산과 수소 혼합 공급은 더욱 의미가 있다고 생각한다.

Q2. 그린수소 생산과 혼합가스가 공급되는 과정은?
A2. 다음과 같이 8가지 과정을 거쳐 그린수소 생산과 혼합가스 공급이 이루어진다.

HyP SA 시설 설비도
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자료: AGIG

1) 전력 공급 통제실
태양광 발전소로부터 생산된 전력을 받아 수전해 장비에 적합한 전력으로 변형시키는 통제실이다. 해당 시설은 그린수소 생산 목적이라는 취지에 맞게 재생에너지 발전소로부터 과잉 생산된 전력으로 운영되며 필요 시 전력을 추가적으로 구입해 가동도 가능하다.

2) 물 공급 및 정화 장치
수전해공법으로 수소 에너지를 생산하기 위해서는 적합한 물이 공급돼야 한다. 별도로 정제된 물이 아니면 수전해 설비의 수명을 단축시키거나 높은 품질의 수소를 생산할 수가 없어 별도의 수질 정화장치를 통해 물을 공급해야 한다. 정화 장치를 통해 물에서 염분을 제거해 순수한 수소와 산소 이온을 유지하려는 절차이다.

물 정화장치
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자료: KOTRA 멜버른 무역관 촬영

3) 수전해 장치(Electrolyser)
현재 HyP SA에 설치된 수전해 장비는 Siemens사의 1.25MW Proton Exchange Membrane이다. 해당 장치는 수소 1kg랑 물 15리터를 사용해 시간당 20kg의 그린수소 생산이 가능하다. 해당 장비는 전력 변동에도 신속히 반응할 수 있으며 높은 품질의 수소 생산한다. 또한, 다른 지역에서 전력을 많이 사용해 전력 소모를 감소시켜야 할 경우 장비 스스로 수소 생산 활동을 감소시키고 적절하게 대응이 가능해 전력 낭비를 최소화할 수 있다.

Siemens Proton Exchange Membrane 수전해 장비
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자료: KOTRA 멜버른 무역관 촬영

4) 수소 정화작업
수전해 장치에서 생산된 산소는 대기에 배출되며 수소는 관을 통해 수소 정제장치로 이동하게 된다. 갓 생산된 수소는 99%의 순도를 가지고 있지만 잔여 산소와 물을 제거해 99.999%의 순도로 재공정 작업을 거치게 된다. 해당 작업을 통해 높은 수준의 그린수소를 생산하게 되고 이렇게 만들어진 수소는 추가 작업을 통해 퓨어셀 등 다양하게 사용될 수 있다.

5) 수소 저장
정화 작업을 통한 수소는 저장 탱크로 옮겨지며 HyP SA는 최대 40kg까지 저장이 가능하다. 저장된 수소는 추후 튜브형 트레일러를 통해 운송되거나 현장에서 사용된다.

6) 가스 분석기 및 7) 가스 파이프라인
생산된 그린 수소는 가스 분석기(Gas Analayser Hut) 를 통해 정밀하게 조정돼 천연가스와 융합시킨 뒤 인근 지역에 공급되고 있다. 2021년 5월 19일을 시작으로 수소 5%가 융합된 천연가스를 Mitchell Park 지역 가정 700가구에 공급되고 있으며 해당 시설은 최대 1만 가구까지 혼소 공급이 가능하게 설비됐다.

가스 분석기와 혼소 파이프라인
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자료: KOTRA 멜버른 무역관 촬영

8) 수소 운송 튜브
시설에서 생산된 수소는 별도의 운송 튜브를 통해 호주 도시 또는 해외로 항만을 통해 해외로 수출이 가능하다. 현재 사용하는 튜브는 BOC에서 제작한 제품이다.

Q3. AGIG 사의 향후 계획은?
A3. AGIG는 시범 사업을 성공적으로 완수했고 사업 운영으로부터 정보를 모아 호주 다른 지역에도 혼소 공급을 진행할 계획을 가지고 있다. 퀸즈랜드주 Hydrogen Park Gladstone 프로젝트에 175kW 수전해 장비를 기반으로 10%가 혼합된 천연가스를 일반 가정에 공급할 계획이며 더불어 산업 공단에서도 공급이 가능한 가스를 생산할 예정이다. Hydrogen Park Murray Valley 프로젝트는 빅토리아주 Wodonga 지역과 Albury 지역에 10%가 혼합된 천연가스를 공급할 예정이고 프랑스 기업인 Engie와 합작 프로젝트를 진행할 계획이다.

AGIG의 2040년까지 수소 에너지 전환 계획
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자료: AGIG

Q4. 그린 수소에 대한 인식과 전망은?
A4. 호주와 AGIG는 그린수소 생산에 초점을 두고 있다. 많은 국가와 기업들이 블루 또는 그레이 수소를 생산하고 있지만 궁극적으로 그린 수소가 가장 친환경적인 에너지라고 생각한다. 그린 수소는 향후 호주에서 사용하거나 수출되는 화석연료를 대체할 에너지원이 될 것이며 지금부터 기반을 잘 쌓아야 그린수소 수출 글로벌 선두주자가 될 것이다.

이미 많은 해외 국가와 기업들이 호주를 그린 수소 최대 생산국으로 보고있다. 높은 일조량과 풍량으로 높은 효율의 재생에너지 발전소를 운영하기 적합하다. 이러한 장점을 사용해 Clean Energy Innovation Park 등 그린수소 생산시설을 증설할 계획이며 궁극적으로 저렴한 그린수소를 소비자들에게 제공할 수 있을 것 이다.

Q5. 한국 기업과의 협업 기회는?
A5. 한국 정부 그리고 기업들과의 협업은 항상 기대하고 있다. 한국은 이미 수소에너지 활용 부분에 대해서 상당한 기술을 가지고 있으며 호주와 마찬가지로 수소에너지를 사용하는 스마트 시티 계획도 가지고 있다. 미래에 울산, 안산, 전주에 진행되는 스마트 시티에 더 자세히 알고 싶고 협업의 기회가 있다면 좋겠다. AGIG가 가지고 있는 기술력은 한국에서도 상당히 의미있게 사용 될 수 있다라고 말씀드리고 싶다. Feasibility test(사업 실현성 조사) 등 다양한 부분에서 도움이 될 수 있으니 한국 수소 경제 시너지에 함께 참여할 수 있기를 희망한다.

시사점


타즈매니아주에서는 사용하는 전력이 100% 재생에너지로 생산되고 있으며 남호주주는 현재 70%까지 재생에너지를 사용하고 있다. 각 주정부에서는 호주가 그린수소 생산비용면에서 다른 국가와 비교해 가격경쟁력이 높을 것으로 기대하고 있다.

호주에서는 유럽 기업들이 만든 수전해 장비들을 사용하고 있지만 한국 기업들도 이미 수전해 장비를 제조 기술을 갖추고 있어 유럽 제품들과 경쟁하기 위해 호주시장 진출 가능성이 있는 분야이다. 독일, 프랑스, 일본 등 다양한 국가들이 호주에서 수소 생산 프로젝트에 참여하고 있으며 한국 기업들도 호주에서 포트폴리오를 늘릴 수 있는 기회를 모색할 필요가 있다.


자료: Australian Gas Infrastructure Group, KOTRA 멜버른 무역관 인터뷰 및 자료 종합

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