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[르포] 일본 천연가스 및 수소·연료전지산업시찰
주병국·남영태 기자  |  bkju@gasnews.com
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[1352호] 승인 2018.07.10  23:12:49
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▲ 블룸에너지재팬이 오사카 중앙도매시장에 설치한 연료전지발전시스템(1.2㎿)을 이번 시찰단에게 최초로 공개 후 기념촬영을 했다.

 

日가스시장, 신재생E와 접목한 토털에너지시스템으로 변모

가스 활용한 가스기기 봇물, 전기와 대적할 제품도 많아
가스판매 외 시민과 공존하는 에너지기업인 오사카가스
SOFC 연료전지발전 실증이어 보급까지 활발

 

[가스신문=주병국·남영태 기자] 다양한 가스기기와 분산형 전원인 연료전지발전이 활발하게 보급되고, 에너지효율과 에너지절약이 중시 되는 일본 에너지시장은 최근 전기와 가스 그리고 신재생에너지를 하나로 묶는 토털에너지시스템으로 빠르게 변천하고 있다. 
국내 천연가스시장도 고효율기기와 시스템 개발 그리고 신재생에너지와의 융합을 고민하는 중요한 시점에 도달했다. 성장의 한계에 도달한 도시가스사는 신수요 개발에 나서고 있고, 국내 에너지시장에서 새로운 블루오션으로 떠오른 연료전지시장은 늘어나는 수요를 공급사들이 충족을 시키지 못하고 있다. 따라서 자체 기술로 연료전지발전시스템을 개발, 보급하려는 제조사들은 해외 기술력을 기초로 시스템 개발에 박차를 가하고 있다. 또 CNG(천연가스)버스에 이어 차세대 수송 수단으로 전기와 견줄만한 수소전기차와 수소버스가 관심을 모으고 있다.
이처럼 국내 천연가스시장도 에너지전환 등 변화의 시대를 맞아 새로운 준비를 해야 할 중요한 시기를 맞았다. 이에 본지는 변화의 시대에 보다 능동적으로 대응하고, 새로운 성장 동력을 찾기 위해 여러 분야의 전문 인력들로 구성된 산업시찰단을 꾸려 3박 4일간의 일정으로 일본 천연가스시장의 선진 기술과 기기, 고효율시스템 보급현황을 둘러보고, 앞으로 한국의 천연가스시장이 나아가야할 방향을 고민해 본다.

 

3박 4일간 산업현장 곳곳 살펴봐

가스신문이 주관한 ‘2018년 일본 LNG산업시찰’이 지난 4일부터 7일까지 3박 4일간일본 린나이, 오사카가스, 블룸에너지재팬, 신코스모스전기 등 4곳의 산업현장을 둘러보는 일정으로 진행됐다.

이번 일본 산업시찰은 한국 정부의 에너지전환정책에 따라 천연가스의 비중이 높아지고, 분산형 전원의 역할 강화가 필요시 되는 시점에서 국내 도시가스사를 비롯해 연료전지시스템 제조사 그리고 발전사, 충전사업자 등이 향후 미래지향적인 성장을 꾀하는데 반드시 필요한 기술력 확보와 시장 변화의 대응능력을 확보하기 위해 마련됐다.

각 분야별 실무진 33명으로 구성된 이번 일본 산업시찰단은 비록 짧은 일정이지만 도시가스를 원료로 한 다양한 가스기기와 고효율 가스시스템 그리고 가정용 연료전지에서부터 중소 규모의 업무용 연료전지발전, 태양열과 태양광 등 신재생에너지와 접목한 융복합 토털에너지시스템이 가동되는 일본 현장을 둘러봤다.

또 최근 국내에서 관심이 높은 수소충전소 설치 현장도 직접 방문하여 일본의 수소개질 기술과 안전관리 및 운영실태도 살펴봤다.

   

▲ ① 일본 린나이 쇼룸에 전시된 다양한 가스기기들을 관람하고 있다.
    ② 린나이 관계자가 가스벽난로를 소개하고 있다.

◼린나이 간사이연구센터 및 쇼룸

첫째 날인 지난 4일 산업시찰단은 린나이가 보급하고 있는 다양한 가스기기와 고효율 가스시스템을 둘러보기 위해 오사카시에 위치한 간사이연구센터 및 쇼룸을 방문했다.

쇼룸에는 도시가스를 사용한 가스레인지, 의류건조기, 가정용 벽난로·온풍기 등 자사의 다양한 제품들이 전시돼 있어, 한 곳에서 일본 가스기기제품의 변천사를 한 눈에 볼 수 있었다.

비록 고가의 제품이지만 가스레인지 기능 중에는 자동온도조절 및 자동조리기능이 국내 제품과 차별화 됐다. 또 고객이 가정에서 블루투스 연결로 가스레인지를 제어하는 등 안전성은 물론 사용자의 편리성도 갖췄다. 특히 자동조리기능은 특정 요리를 자동 세팅해 소비자가 쉽게 사용할 수 있도록 한 점이 눈에 띄었다.

또 2~3인용, 4~6인용, 대용량 등 다양한 크기의 가스밥솥도 눈길을 끌었고, 도시가스가 연료이다보니 취사 시 고온을 유지하여 취사 시간을 단축하는 등 전기와 차별화를 둔 이점을 홍보 전략으로 내세웠다. 더불어 일반 가정에서 사용할 수 있는 가스벽난로와 다양한 용량의 가스온수기는 국내에서 찾아볼 수 없는 제품으로 시찰단의 눈길을 사로 잡았다. 이 같은 제품은 사우나를 즐기는 일본 문화 특성에 맞는 맞춤형 가스기기라는 점이 한국 가스시장에 시사하는 바가 크다.

   
▲ 산업시찰단이 오사카가스 본사를 방문하기 전 기념촬영을 하고 있다.

◼미래를 설계하는 오사카가스

에너지공급 컨트롤타워 ‘허그뮤지엄’ 

산업시찰단은 둘째 날인 5일 오사카가스 방문을 전일 일정으로 허그뮤지엄과 연료전지발전시스템 실증장소, 수소융합충전소 현장을 잇달아 견학했다.

첫 방문지인 허그뮤지엄(Hu-gMUSEUM)은 인간(Human)과 가스(Gas)의 미래지향적 역할과 기능을 의미하는 뜻에서 만들어졌다.

허그뮤지엄은 건평 1만㎡, 총 5층 규모로 Co-Gen 및 GHP 그리고 연료전지발전 및 신재생에너지를 융복합 형태로 운영하는 토털에너지시스템을 갖춘 오사카 이와사키지구의 스마트에너지 네트워크 역할을 하는 컨트롤타워이다.

1층은 오사카가스의 가스안전관련 장비를 포함한 다양한 가스기기를 소개하고 있고, 2층은 가스기기를 이용할 수 있는 체험장소가 마련돼 있다. 또 3층은 가정용 연료전지(에너팜), GHP, Co-Gen, 온돌난방시스템 등 주거환경 에너지시스템을 설치돼 있으며, 4~5층은 각종 가스기기를 활용한 키친체험룸을 운영하여 일반 소비자 및 시민들이 직접 사용할 수 있도록 개방하고 있다.

건물 옥상에 태양광·태양열, 연료전지발전설비 운전으로 건물 내 필요한 전력과 온수를 공급하며, 지진 등 재해로 인한 전력공급 중단시 열병합발전설비와 m-GHP가 가동하여, 비상시 전력이 가능토록 시스템을 갖췄다.

또 허그뮤지엄은 단순히 자사의 제품과 시스템을 홍보하는 것이 아니라 이와사키 지구의 에너지절약과 재난발생시 대피장소로 활용된다고 한다.

즉 지진이나 폭우 등 재해 발생 시 허그뮤지엄이 하나의 재난 대피장소 겸 에너지공급 컨트롤타워 역할을 수행하고 있다는 점이 인상적이다.

   

▲ ① 오사카가스 관계자가 허그뮤지엄의 에너지공급 시스템을 설명하고 있다.
    ② 산업시찰단이 오사카가스 허그뮤지엄 옥상에 설치된 GHP, Co-Gen, 연료전지, 태양광발전설비 등을 시찰하고 있다.
    ③ 오사카가스 관계자가 교세라의 3kW급 연료전지발전시스템 운영현황과 효율성을 설명하고 있다.
    ④ 오사카가스엔지니어링이 운영하는 북오사카 수소융합충전소를 방문한 시찰단은 운영진 측에 가스개질기, 투자비용 등 다양한 질문을 하고 있다.

오사카가스 연료전지발전 실증장소

오후에 방문한 오사카가스 부지 내 위치한 연료전지발전 실증장소는 지난 2014년부터 고체산화물연료전지(SOFC)시스템을 대상으로 필드테스트가 진행 중이다. 이곳에는 오사카가스가 판매하고 있는 교세라社의 3㎾급 시스템 15대가 설치돼, 연중 가동되고 있었다. 오사카가스에서는 2014년부터 시스템의 신뢰성, 안정성 확보를 위한 데이터를 수집 및 분석하는 등 시스템 효율향상을 도모하고 있다.

설치된 3㎾급 연료전지발전시스템은 발전효율 52%, 배열효율 38%를 보이고 있으며, 시스템의 스택 수명은 9만 시간(10년)이다. 우리나라와 대조적인 점은 10년을 목표로 시스템을 개발 중이지만, 이미 일본은 실증을 넘어 보급까지 추진하고 있다는 점이다.
 

수소융합충전소

둘째 날 마지막 일정으로 오후 4시부터 오사카가스엔지니어링이 운영하는 북오사카 수소융합충전소를 방문했다.

이 수소충전소는 도시가스를 원료로 사용하는 오사카가스의 개질기(모델명:HYSERVE-300)가 설치돼, 300N㎥/h의 수소생산능력을 갖췄다. 또한 수소압축기와 디스펜서, 수소전기차용 압축저장탱크 300L 3개 그리고 출하용인 300L 압축저장탱크 2개 설비를 갖췄다.

생산된 수소는 70㎫(700bar) 압력으로 수소전기차에 수소를 충전할 수 있으며, 수소버스도 충전할 수 있도록 설계됐다. 또 생산된 수소는 인근 수소충전소와 이동식수소충전소에도 수소를 공급할 수 있도록 이동용 수소용기 등 출하설비시설도 겸비했다.

우리나라는 오프사이트 중심으로 수소충전소가 보급 중인 반면, 일본은 온사이트-오프사이트 및 이동식 등 다양한 방식으로 수소충전소를 보급하는 등의 차이점을 보인다.

 

   
▲ 블룸에너지사의 200㎾시스템 6대가 설치된 연료전지발전시스템.

◼블룸에너지재팬

스펙터클 한 기술력 갖춰

산업시찰 마지막 날인 6일에는 최근 한국 연료전지발전시장에 진출한 블룸에너지재팬의 연료전지발전설비 현장을 찾았다.

오사카 중앙도매시장 내 건설된 연료전지발전설비는 총 1.2㎿규모(200㎾×6대)로 상시운전으로 생산된 전력은 인근 냉동창고 및 중앙도매시장에 공급된다.

블룸에너지재팬은 지난 2013년 미국 블룸에너지社와 일본 소프트뱅크社가 각각 50%씩 지분을 투자해, 합작법인으로 설립된 회사이다.

블룸에너지 연료전지발전시스템의 특징은 전기만을 생산해 효율성(초기 65%)을 높였으며, 50㎾급 모듈을 조립하는 방식으로 협소한 장소나 발전만 필요한 수요처에 적합한 발전설비로 평가됐다. 또 발전 시 수증기(백연)가 발생하지 않고, 소음도 상당히 적었다.

이날 블룸에너지재팬 측에서는 최근 한국남동발전과 8.35㎿의 연료전지발전설비 구축사업은 공식화했고, 향후 국내 연료전지발전시장 진출도 본격화하겠다고 밝혔다.

한편, 이번 산업시찰 일정 중 가스검지기 등 안전관리시스템 및 기기를 보급하는 신코스모스전기㈜ 일본 생산 공장을 방문키로 했으나, 폭우로 인해 현지 공장 견학일정이 취소됐다. 하지만 이날 오후 니시 요시타다 신코스모스전기코리아㈜ 대표를 비롯해 3명은 산업시찰단을 만나기 위해 직접 숙소 근처로 찾아와 인사를 나눴다.

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<연료전지 세미나>

연료전지 전용요금제 신설과 REC가중치 필수

   
▲ 가스신문이 이번 산업시찰 기간에 별도로 마련한 연료전지발전시장 관련 세미나에서 참가자들로부터 다양한 질의응답 후 향후 정부의 정책방향에 대해 설명하고 있다.

첫날 산업시찰 후 숙소인 일본 오사카 히노데호텔에서 ‘국내 연료전지시장의 발전방향’이라는 주제로 본지가 개최한 세미나에서는 신재생에너지로 분류된 연료전지발전의 역할 강화와 보급 확대에 필요한 △전용요금제 신설 △신재생 REC 가중치 등에 대해 다양한 의견들이 쏟아졌다.

토론회에 앞서 가스신문에서는 별도의 자료를 통해 국내 가정용, 업무용, 발전용 연료전지시장의 보급현황과 운영실태를 비롯해 수소충전소의 설치 현황과 향후 정부의 정책뱡향을 소개했다. 또 최근 가장 관심이 많은 연료전지전용요금제의 신설 유무에 대한 정부의 정책기조도 설명했다.

특히 이번 세미나에서는 연료전지분야의 실무자들이 산업시찰단원으로 대거 참여한 만큼 연료전지전용요금제의 필요성과 향후 연료전지 REC의 가중치가 하향 조정시 관련 산업에 미칠 영향 등을 논의하고, 국내 연료전지발전시장 성장과 연료전지가 분산발전원으로서 순기능을 하기 위해서는 반드시 연료전지전용요금제가 필요하다는 점을 재확인했다. 또 연료전지의 경제성 확보를 위해서는 현재의 가중치(2.0)가 유지되어야 한다는 의견도 쏟아졌다.

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