[ 머니 투데이 대전 = 류준영 기자 ] [ [ 수소 엑스포 D - 100 , 함께 여 는 수소 시대 ] 2023 년 0 . 5 톤 급 ‘ 파일럿 수소 액화 실증 플랜트 ’ 구축 거대 프로젝트 이끄 는 최병일 기계 연 상용 급 액체수소 플랜트 연구 단장 ] 최병일 한국기계연구원 상용 급 액체수소 플랜트 연구 단장 / 사진 = 기계 연수 년 내 ‘ 하늘 을 나 는 택시 ’ 가 나올 전망 이 다 . 지난 4 일 정부 가 ‘ 한국 형 도심 항공 교통 로드맵 ( K - UAM ) ’ 을 내놨 다 . 개인 용비 행체 ( Personal Air Vehicle · PAV ) 가 실제로 승객 을 수송 하 는 혁신 적 교통 서비스 구현 이 핵심 이 다 . 현실 화 하 면 2025 년 엔 인천 국제 공항 에서 서울 여의도 까지 차 로 1 시간 이상 걸리 던 거리 를 20 분 안 에 갈 수 있 다 . 최병일 한국기계연구원 ( 이하 기계 연 ) 상용 급 액체수소 플랜트 연구 단장 은 이 에 대해 “ 승객 4 ~ 5 명 을 태우 고 약 100 km 안팎 거리 를 이동 할 ‘ 드론 택시 ’ 를 상용 화 하 려면 가장 먼저 액체수소 기술 부터 확보 해야 한다 ” 고 말 했 다 . ━‘ 플라잉 택시 ’ 로 혁신 적 교통 서비스 … 과학자 들 “ 모르 는 소리 ” ━ PAV 는 전기 로 추진 되 는 수직 이착륙 비 행체 다 . 내연 기관 대신 전기 동력 으로 날아오른다 . 일정 인원 을 태우 고 중장거리 를 이동 하 는 택시 로 쓰 려면 현재 의 전기 배터리 기술 론 어림없 다는 게 과학자 들 의 설명 이 다 . 그렇 다고 용량 을 늘리 자니 무게 가 많이 나 가 비행 이 어려워 지 고 , 그만큼 단가 도 비싸 진다 . 최 단장 은 이 문제 를 액체수소 로 접근 하 면 간단히 풀 수 있 다고 했 다 . 최 단장 에 따르 면 액체수소 는 기체 수소 에 비해 부피 를 800 분 의 1 로 줄일 수 있 어 저장 · 운송 이 비교 적 용이 하 다 . 실제로 기체 수소 의 경우 탱크로리 1 개 에 250 kg 를 운송 하 는 반면 , 액체수소 는 14 배 인 3500 kg 까지 운송 가능 하 다 . PAV 에 적 은 양 의 액체수소 를 실 을 연료 탱크 와 수소 를 전기 로 바꿀 고 성능 연료전지 를 같이 탑재 하 면 지금 의 배터리 문제 를 해결 할 수 있 다는 게 최 단장 의 설명 이 다 . “ 미국 우버 에 이 어 현대차 등 글로벌 대 기업 들 이 도심 항공 모빌리티 ( Urban Air Mobility · UAM ) 경쟁 에 본격 뛰어들 면서 이제 액체수소 기술 은 국가 적 으로 도 매우 중요 한 기술 로 받아들여 지 고 있 어요 . 현재 수소 에너지 는 고압 상태 의 기체 수소 활용 이 중심 이 지만 앞 으로 안전 성 · 경제 성 이 우수 한 액체수소 를 주축 으로 발전 해 나갈 겁니다 . ” ━ 기 체수 소충 전소 부지 30 % 면 액체수소 충전 소 지 어 … ‘ 접근 · 안전 · 편리 ’ 모두 업 앤 업 ━ 전문가 들 은 액체수소 를 오 는 2030 년 꽃피울 ‘ 수소 사회 ’ 에 대응 하 기 위해 반드시 확보 할 기술 로 꼽 는다 . 현재 기체 수소 를 주입 하 는 수소 차 에선 700 바 ( bar · 단위 면적 당 압력 ) 의 고압 수소 저장 용기 가 필요 하 다면 , 액체수소 는 대기압 에서 도 저장 이 가능 해 안전 성 이 확보 된다 . 도심지 활용 에 적합 하 다는 평가 를 받 는 이유 다 . 게다가 액체수소 는 저장 용기 부피 를 줄일 수 있 어 기체 수 소충 전소 의 30 % 수준 의 부지 에 지 을 수 있 다 . 그러면 도심 지역 설치 가 쉬워져 수소 차 이용자 들 의 접근 도 도 높 아 질 것 으로 예상 된다 . 충전 속도 도 현재 기체 충전 시 승용차 1 대 ( 5 kg 기준 ) 를 충전 하 는 데 걸리 는 시간 이 12 분 에서 3 분 으로 4 배 가량 빨라져 수소 차 사용 의 편리 성 을 높여 줄 것 으로 보인다 . “ 정부 계획 대로 2030 년 수도 권 에 30 만 대 수소 차 가 도로 를 다니 려면 무엇 보다 수소 충전 용량 을 감당 할 수 있 어야 합니다 . 현재 ( 기체 수소 ) 방식 으론 모든 수 소충 전소 에 연료 를 공급 해 주 기 어려워 요 . 서울 지역 모든 수 소충 전소 가 튜브 트레일러 를 통해 수소 를 운반 하 고 있 는데 , 튜브 트레일러 의 용량 은 약 250 kg 으로 수소 차 50 대 정도 를 충전 할 수 있 을 정도 로 한정 적 이 죠 . 특수차 인 튜브 트레일러 도 많 지 않 은 데 다 수송 비용 도 고가 라서 현실 적 가격대 를 유지 하 기 위해선 반드시 액체수소 로 가 야 합니다 . 기체 수소 를 액화 해 운송 할 경우 비용 이 기존 보다 10 분 의 1 로 감소 할 것 으로 보 고 있 습니다 . ” 최병일 한국기계연구원 상용 급 액체수소 플랜트 연구 단장 / 사진 = 기계 연 ━ 국내 1 호 ‘ 파일럿 급 수소 액화 실증 플랜트 ’ 구축 … 총 381 억 원 에 18 개 기업 · 기관 참여 ━ 다만 , 수소 액화 에 소요 되 는 에너지 비용 이 상대 적 으로 높 기 때문 에 이런 단점 을 해결 하 기 위해 LNG ( 액화 천연 가수 ) 가 기화 할 때 발생 하 는 냉열 을 활용 한 수소 액화 공정 설계 기술 을 확보 해야 한다 . 이 일 을 상용 급 액체수소 플랜트 연 구단 이 맡 았 다 . " 전 세계 에서 30 개 의 상용 급 수소 액화 플랜트 가 운영 중 인데 우리 나라 에선 대용량 수소 액화 플랜트 가 전무 한 실정 입니다 . " 연구 단 은 국토 교통 과학 기술진 흥원 의 지원 을 받 아 오 는 2023 년 까지 경남 김해 한국기계연구원 LNG · 극저온 기계 기술 시험 인증 센터 에 일 일 처리 용량 0 . 5 톤 ( t ) 의 파일럿 급 ‘ 고 효율 수소 액화 실증 플랜트 ’ 를 구축 할 계획 이 다 . 총 381 억 원 의 연구비 가 투입 된다 . 연관 기술 및 핵심 기자재 의 실용화 경험 을 보유 한 한국 과학 기술 연구원 ( KIST ) 등 의 정부 출연 연구 기관 , 카 이스트 ( KAIST ) , 중앙 대 , 홍 익대 등 의 대학 , 대우 조선 해양 , 대주 기계 , 동화 엔 텍 , 에스 엔 이스 밸브 등 의 국내 기업 등 총 18 곳 이 참여 한다 . “ 내년 까지 우리 기술 로 설계 하 고 구축 해 시범 운전 까지 하 는 게 목표 입니다 . 수소 액화 플랜트 가 상용 급 으로 경제 성 을 갖추 려면 적어도 30 톤 규모 가 돼야 하 는데 이번 건 은 기술 확보 를 위한 R & D ( 연구 · 개발 ) 용 이 므로 0 . 5 톤 정도 로 해 보 는 겁니다 . 이 프로젝트 가 성공 하 면 수소 사회 가 정말 오 긴 오 는구나 라는 확신 을 갖 게 될 겁니다 . ” 최 단장 에 따르 면 현재 상용 수소 액화 플랜트 기술 은 미국 과 독일 , 프랑스 등 일부 국가 기업 이 독점 하 고 있 다 . 때문 에 이 기술 을 갖 지 못하 면 국내 수소 인프라 시장 은 해외 에 종속 될 가능 성 이 높 다 . “ 지금 우리 나라 에 설치 · 운영 중 인 수 소충 전소 에 적용 된 핵심 부품 국산화율 은 40 % 정도 죠 . 거의 외국 계 라 보 시 면 됩니다 . 충 전소 에서 가장 중요 한 핵심 부품 으로 수소 기체 를 700 바로 압축 하 는 압축기 를 꼽 는데 이건 다 외국산 입니다 . 그러 니 이 보다 더 고난도 인 수소 액화 플랜트 관련 해선 우리 기술 이 아예 없 다고 보 시 면 됩니다 . 0 % 에서 시작 하 는 사업 입니다 . ” 최 단장 은 수소 액화 플랜트 를 구성 하 는 극저온 팽창기 · 열 교환기 · 밸브 , 수소 액화 용 콜드 박스 등 핵심 설비 국산화 연구 와 함께 대용량 액체수소 저장 탱크 도 개발 한다 . 극저온 단열 을 유지 하 면서 도 안 전하 고 압력 에 잘 견딜 수 있 는 탱크 개발 이 목표 다 . “ 에너지 자급 률 이 OECD ( 경제 협력 개발 기구 ) 국가 중 33 번 째 로 하위 에 머물 고 있 는 우리나라 는 에너지 자립 · 안보 를 위해 수소 에너지 기술 개발 을 서둘러야 합니다 . 첨단 기술 의 중요 성 이 보호 무역 주의 와 결합 하 면서 ‘ 기술 무기 화 ’ 되 는 현재 의 지구촌 상황 을 고려 할 때 전 세계 서 플라인 체인 ( Supply Chain · 공급 망 ) 은 언제 든 무너질 수 있 어요 . 제조업 위주 로 성장 할 수 밖 에 없 는 한국 입장 에서 국산 기술 을 어떻게 든 확보 해야 하 는 이유 죠 . 우리 나라 는 수소 차 제조 와 수소 활용 산업 은 선진국 못지 않 은 충분 한 경쟁력 을 갖 고 있 지만 , 수소 운송 과 대 규모 저장 관련 산업 여건 은 아직 취약 한 실정 입니다 . 장기 적 관점 에서 액체수소 기반 인프라 구축 이 반드시 이뤄져야 합니다 . 언젠가 는 우리 액체수소 플랜트 기술 을 해외 에 수출 하 고 , LNG 선 에 이 어 액체수소 운송 선박 을 수주 하 게 될 날 이 올 겁니다 . ‘ K 방역 ’ 에 이 은 ‘ K 수소 경제 ’ 의 길 이 열리 는 겁니다 . ” 대전 = 류준영 기자 joon @▶ 줄리아 투자 노트 ▶ 조 변호사 의 가정상담소 ▶ 머니 투데이 구독 하 기 < 저작권자 ⓒ ' 돈 이 보이 는 리얼타임 뉴스 ' 머니 투데이 , 무단 전재 및 재 배포 금지 >