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[기획탐방] 세계 최대 규모의 울산 수소타운을 가다
남영태 기자  |  nam@gasnews.com
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[1271호] 승인 2016.10.13  23:08:00
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▲ 울산수소타운 내 공용 전기용으로 설치된 연료전지

연료전지 통한 수소에너지 사용 및 홍보 역할 ‘톡톡’

총 누적발전량 70만㎾h 가동률 95% 보여
에너지자립타운 구축 위해 소재기업 육성

[가스신문=남영태 기자] 울산시는 산업체 등에서 생산되는 부생수소를 활용해 특정지역 복합적 건물에 설치되는 연료전지의 부생수소를 연료로 사용토록 하기 위한 세계 최대규모의 수소타운 조성을 지난 2012년 착공에 들어가 2013년에 완공했다. 수소타운은 울산시를 비롯한 울산테크노파크, 퓨얼셀파워(現 두산퓨얼셀), GS칼텍스(現 에스퓨얼셀), 효성, 현대하이스코, 삼성BP화학, LS-니꼬동제련이 참여한 사업으로 총 195㎾급 연료전지가 구축됐다. 이번 탐방으로 올해로 4년차를 맞이한 울산 수소타운사업의 소개와 한국전력 전기세와 비교분석, 향후 계획, 입주자 인터뷰를 통한 연료전지의 인식 등을 취재했다.

 

연료전지·수소공급 배관 구축

울산 수소타운은 LS-니꼬동제련 사택의 총 295세대 거주자들을 대상으로 설치의향 조사를 통해 140세대에 1㎾급 연료전지시스템을 설치했다. 또한 홍보관 및 체육관, 기숙사 등 공용시설에 5㎾급 7대, 10㎾급 1대, 온산읍소무소에 5㎾급 2대를 설치해 총 195㎾규모의 연료전지시스템이 설치됐다.

연료전지제조사별 공급규모는 두산퓨얼셀(舊 퓨얼셀파워)100㎾, 에스퓨얼셀(舊 GS칼텍스)45㎾, 효성 10㎾, 현대하이스코 40㎾ 등이다.

설치된 연료전지시스템은 모두 중앙컨트롤 방식으로 운영되고 있어, 모든 연료전지의 운전현황을 확인 및 점검할 수 있다.

또한 관리를 담당하고 있는 울산테크노파크를 통해 전원 On/Off가 진행되고 있으며 울산테크노파크는 현재 설치된 세대주의 전기사용량이 많은 시기에 약 12시간 정도 가동을 시키고 있다. 아울러 각 가정 요청에 따라 특정 시간에만 연료전지 시스템을 작동 시키고 있다.

뿐만 아니라 연료전지가 설치된 세대에는 기존 도시가스배관에 수소배관이 추가로 구축됐다. 부생수소가 발생하는 산업체로부터 수소타운까지의 거리는 총 3km로 온산읍사무소 앞 SPG 배관에서 분기해 연료전지 설치 지역까지 연결했다.

아울러 연료전지 가동 시에는 수소배관을 이용하고, 난방과 온수 이용이 많은 겨울철에는 연료전지에서 발생하는 연료로는 부족하기에 기존 도시가스배관도 함께 이용된다.

특히 수소타운에 설치된 연료전지는 기존에 도시가스를 이용하는 시스템과 달리 수소를 연료로 바로 이용하기 때문에 개질과정이 필요 없어, 산업체에서 발생한 부생수소는 정제과정만을 거쳐 고순도의 수소로 공급된다.

보급된 4개사 연료전지시스템은 별도 개질과정이 필요 없기 때문에 발전효율은 49~50%, 총 효율은 84~93%로 더 향상됐다.

이와 함께 분기별로 수소전문업체인 SDG의 외부용역을 통해 안전점검을 진행하고 있으며 140세대 방문을 통해 가스누출 점검, 공급지관 누출 감지, 가스누출 감지기 작동상태 점검, 유량계 점검 등을 진행하고 있다.

年 4300만원 전기요금 절감

이렇듯 수소타운을 통해 140가구가 연료전지를 이용하고 몸소 체험하고 있는 가운데, 지난 2013년 6월부터 올해 3월까지 수소타운의 연료전지 누적발전량은 총 70만㎾h로 집계됐다. 뿐만 아니라 통신에러 등의 사유를 포함한 연간 가동률은 95%를 보이고 있다.

연료전지가 설치된 140세대를 대상으로 월별 총발전량을 기반으로 해 한국전력 요금 대비 연료전지발전을 통한 전기요금에 대한 절감액을 분석한 결과, 월 평균 전기요금 절감액은 약 350만원으로 나타났다.

이를 연간으로 추산하면 약 4300만원의 전기요금 절감 효과가 있어, 전기사용량이 클수록 절감효과는 더 커질 것으로 판단된다.

특히 전기사용량이 300㎾h 이하로 사용하는 가정이 78세대로 가장 많았으며, 그 뒤로 300~500㎾h 사용 가구수는 46세대, 500㎾h 이상은 6세대로 집계됐다.

월 300㎾h 이하의 전력사용량을 보인 가정의 평균 전력사용량은 224㎾h를 사용하는 것으로 확인됐으며, 300㎾h 이하의 그룹은 한전요금으로 2만9942원(2016년 7월 기준)을 납부해야 하지만, 연료전지 가동 시 납부요금은 2만2144원으로 약 6978원이 절감된 것으로 밝혀졌다.

특히 월 500㎾h 이상의 전기사용량을 보인 6가구의 경우, 평균 558㎾h의 전력을 사용해 한전요금으로는 18만3470원이 발생하지만, 연료전지를 사용해 7만7230원의 납부요금이 발생한 것으로 조사돼 약 10만6000원을 절감한 것으로 확인됐다.

뿐만 아니라 수소타운에 공급되는 부생수소의 가격은 지난 2012년 당시 계약조건에 따라 부가세 포함 N㎥당 350원에 공급되는데, 발전량 대비 300㎾h~400㎾h 이상의 전력을 사용하는 가정에서는 도시가스 대비 수소를 사용하는 것이 많은 이익이 있는 것으로 알려졌다.

즉, 140세대 중 130세대 평균 전기 절감율은 35%로 500㎾h 이상 사용 시 58%의 절감효과가 있는 것으로 확인됐다. [표1]

   
 

태양광·ESS 연계 2차 수소타운 조성

이렇듯 연료전지가 전기요금 절감에 탁월하다는 점을 모델로 제시하고 있는 수소타운은 오는 2018년 4월에 사업 종료를 앞두고 있다.

울산시와 울산테크노파크는 현재 구축된 수소타운의 사업종료와 함께 수소타운의 거점을 울주군과 남구·중구·북구·동구 등으로 확대시키기 위해 전문 소재기업 육성에 박차를 가하고 있다.

또한 전문 소재기업 육성으로 향후 에너지자립타운 조성을 위해 ESS와 태양광 등 타 신재생에너지원을 연료전지와 연계한 제2의 수소타운 건설 계획을 수립 중에 있다.

뿐만 아니라 2년 남짓 남은 사업 기간 중 수소에너지에 대한 대국민 이해 및 인식제고에도 힘쓰고 있다. 울산시는 교육청과 울산테크노파크와 합동으로 지난해부터 관내 초·중·고등학교 학생들을 대상으로 찾아가는 과학교실을 운영하고 있다.

이 교육프로그램은 지난달까지 17건 진행됐으며, 내달까지 총 8건의 교육이 예정돼 있어 수소에너지에 대한 학생들의 인식개선 및 저변확대가 이뤄질 것으로 보인다.

 

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▪ [인터뷰] 울산 수소타운 임정금 부녀회장

“연료전지로 올 여름 누진제 피했어요”

   
 

미설치 가구 대비 5만~6만원 절감
이웃에 적극 추천하고 싶은 발전원

“수소타운에 입주하기 전부터 LS-니꼬 동제련 사택에 거주했어요. 수소타운을 통해 연료전지가 설치된 후로부터 누진제가 붙은 경우는 아직까진 없습니다. 때문에 에어컨을 많이 가동해야 하는 여름철에 연료전지 설치로 누진제 적용이 되지 않아 많은 혜택을 봤죠.”

울산 수소타운의 임정금(56) 부녀회장은 수소타운 내 연료전지가 설치된 140세대와 미설치된 가구의 올 여름 전기요금을 비교해보면 약 5만~6만원이 차이난다고 말했다.

“연료전지가 설치되지 않은 가구의 경우 올해 여름 누진제 적용으로 15만~16만원의 전기요금이 나왔습니다. 그런데 연료전지가 설치된 가정에서는 누진제가 적용되지 않아 약 10만원의 전기요금이 부과됐죠.”

또한 임정금 부녀회장은 “이러한 상황이기에 연료전지가 설치된 세대주는 혜택을 많이 보고 있다며 좋아하고 있는 반면에 연료전지가 미설치된 가정은 부러워하는 반응을 보이고 있다”고 했다.

특히 그는 이러한 장점을 보이는 연료전지 설치를 시민들에게 적극 권유하고 싶지만, 고가의 시스템가격이 발목을 잡는다고 말했다.

“여름철에 에어컨을 최대한 가동하고도 누진제가 적용되지 않는 등의 혜택은 이용자 입장에서도 체감할 수 있는 연료전지의 큰 장점이라고 생각합니다. 이러한 점을 바탕으로 미설치된 가구에 추가 설치 요청 및 시민들에게 권유하려고 해도 고가의 시스템가격 때문에 쉽게 결정을 내릴 수 있는 상황이 아니죠."

“수소타운에 설치된 140가구처럼 지자체와 회사에서 비용을 부담해 설치해준다면 가능하겠지만, 그렇지 않은 상황이기 때문에 사용자가 부담해야 하는 비용이 만만치 않다는 것이 가장 큰 문제일 것입니다.”

아울러 “입주민들 대부분이 최신 기종의 시스템은 그렇지 않을 수 있지만 현재 수소타운에 설치된 연료전지 시스템의 비교적 큰 크기와 소음이 발생하는 것이 불편한 점”이라며 “크기는 지금보다 조금 더 작아졌으면 좋겠고, 설치된 연료전지 종류에 따라서 소음 발생 유·무가 있기 때문에 이러한 소음 문제도 해소된다면 더 좋은 연료전지 시스템이 될 것 같다”고 입주민들의 생각을 전했다.

이렇듯 연료전지 설치 유·무 세대를 모두 아울러 의견을 수렴하고 있는 임정금 부녀회장에게 연료전지를 언제 알았냐는 질문에 “수소타운 입주에 따른 연료전지 설치로”라는 답을 받았다.

“연료전지가 무엇인지 그전에는 알지 못했습니다. 연료전지가 설치된 후 울산시청하고 읍사무소가 설명회를 열었는데 그 때 처음 알게 됐습니다. 입주민들 사이에서도 아직도 연료전지에 대해 모르는 사람들이 많이 있어요. 그렇기 때문에 설명회를 통해서 연료전지를 포함한 수소에 대해 알릴 필요가 있다고 봅니다.”

임정금 부녀회장은 “최근 경주와 부산지역에서 발생하는 지진 및 여진발생과 같은 위급상황 시 전기 차단처럼 각 가정에서 수소차단을 했으면 좋겠다”며 “현재 울산테크노파크에서 자체적으로 차단을 시키는 것으로 알고 있는데, 각 가정에서 수소 차단을 진행한다면 일반 가스사고와 같은 대형 피해로 연결되지 않을 것 같다”고 말했다.

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