[가스신문 = 최인영 기자] “버려지는 음식물쓰레기에서 수소를 뽑아 차량을 충전하면 그린수소 생산과 지구온난화 해결에 기여할 것이라 생각했죠. 인근 충전소에도 수소를 공급하고 있습니다.”

국내 최초의 수소 마더스테이션인 충주 바이오 수소융복합충전소를 운영 중인 고등기술연구원 송형운 박사는 물을 전기분해하는 대신 바이오가스를 사용한 이유에 대해 설명했다.

“천연가스를 개질할 때보다 바이오가스를 이용하면 더 저렴하게 수소를 추출할 수 있습니다. ㎏당 수소생산원가를 비교하면 도시가스 개질 시 4300원, 바이오가스 이용 시 3200원입니다. 수소 추출 시 이산화탄소(CO₂) 등 대기오염 물질 배출도 없죠. 경제성과 환경성 두 마리 토끼를 모두 잡을 수 있지만 현재 국내에는 바이오가스가 도시가스사업법에 속해 있어 쉽지 않은 상황입니다.”

도시가스 품질 규정에 따라 LPG 열조설비를 갖추고, 부취제를 넣어야 하기 때문이라 그는 설명했다. 추가설비, 공정 등으로 인해 비용이 높아진다는 지적이다.

“유럽연합은 바이오메탄에서 얻는 수소를 그린수소에 포함하고 있습니다. 바이오가스에는 통상 60% 정도의 메탄(CH₄)이 섞여 있습니다. 이를 바이오메탄이라 부르는데 황화수소, 실록산 등을 흡착하는 전처리공정을 거쳐 이산화탄소를 분리한 후 메탄을 고질화하게 되면 메탄 함량이 95% 이상으로 높아집니다. 이를 다시 수소추출시스템을 거쳐 순도 99.99%의 그린수소로 바꾸는 셈이죠.”

이곳에서 눈여겨볼 곳은 수소출하설비라고 그는 강조했다. 아직 국내에 도입된 적 없는 압력 45MPa의 튜브트레일러도 조만간 볼 수 있을 것이라 덧붙였다.

“현재 대다수의 수소충전소에서 쓰이는 부생수소 공급방식보다도 효율성이 높습니다. 유통단가를 줄일 수 있어 수소가격을 ㎏당 7000원대로 낮출 수 있죠. 디스펜서(충전기)뿐 아니라 고압용기인 튜브트레일러에도 수소를 공급하기 때문에 운영의 유연성도 확보할 수 있습니다.”

충전소 왼편에 자리한 2대의 튜브트레일러는 이곳이 수소 마더스테이션이라 불리는 이유를 보여주는 설비라고 그는 말했다. 수소 생산, 저장·운송, 충전, 판매에 이르는 원스톱시스템을 구축했기 때문이라 강조했다.

“왼쪽의 튜브트레일러는 수요처에 수소를 공급하는 기능을 하고 있습니다. 오른쪽 튜브트레일러는 저장식 수소충전소 개념으로 설치돼 있는데 법규에 따라 비상 시 차량 충전에 사용하기 위한 장치이죠.”

충주시 봉방동 7200㎡ 부지에 구축된 이 충전소에는 현대로템의 수소추출기가 설치돼 있다. 시간당 300N㎥, 약 27㎏의 수소를 생산할 수 있다. 하루 500㎏ 이상의 수소를 생산하는 셈이다. 수소추출기에서 0.7MPa의 압력으로 나온 수소가 저압압축기를 거쳐 0.87MPa, 중압압축기를 통해 45MPa까지 높아진 후 고압압축기를 거쳐 87MPa의 압력에 이르게 된다고 그는 설명했다.

“현재 오프사이트(Off Site)형 충전소는 부생수소를 공급받기 때문에 70MPa의 단일압력만 충전할 수 있습니다. 이곳은 45MPa, 70MPa 듀얼압력 공급이 가능하기 때문에 수소충전기와 튜브트레일러를 동시 충전할 수 있죠. 45MPa의 튜브트레일러는 일진하이솔루스의 제품을 사용 예정입니다. 수소판매는 창신화학이 맡고 있죠.”

하루 500㎏의 수소를 모두 차량 충전에 사용할 경우 하루 평균 버스 2대, 승용차 65대 이상을 충전할 수 있다고 그는 설명했다. 하지만 충전수요가 많지 않은 현재 상황을 고려해 200㎏만 수소충전에 사용하고 나머지는 모두 각 수요처에 공급하고 있다고 덧붙였다.

“충북이 지난해 그린수소산업 규제자유특구로 지정되면서 수소생산량을 하루 1톤으로 늘리는 스케일업(Scale up) 과제를 수행하고 있습니다. 수소생산 거점시설로 거듭난다는 전략인 셈이죠. 현재 바이오가스 생산지인 충주음식물바이오에너지센터뿐 아니라 충주하수처리장도 활용할 계획입니다. 이를 위해 1.5㎞에 이르는 배관망도 설치 예정입니다.”