수소생산부터 활용까지, 전영역 유기적으로 연결된 수소 사업 기술력
현대자동차그룹이 국내 최대 규모의 수소 산업 전문 전시회에서 자원순환형 수소 생태계 구축을 위한 기술력과 비전을 선보이며 수소 경제 활성화에 앞장선다.
현대차그룹은 13일부터 15일까지 경기도 고양시 킨텍스에서 개최되는 ‘H2 MEET 2023’에 참가해 ▲엑시언트 수소전기트럭 청소차 ▲폐자원 수소생산 패키지 ▲이동형 수소 충전소 등을 전시하며 수소 생산부터 활용까지 전 생애주기에 걸쳐 적용되는 현대차그룹의 다양한 수소 사업 기술을 선보인다.
‘H2 MEET(H2 Mobility Energy Environment Technology)’은 올해로 4회째를 맞이한 국내 최대 규모의 수소 산업 전문 전시회이다. ‘H2 MEET 2023’에는 전 세계 18개국, 303개 수소 관련 기업 및 기관과 글로벌 수소업계 리더, 정책 입안자, 전문가 등 국내외 연사 150여명이 참가해 역대 최대 규모로 진행될 예정이다.
‘H2 MEET 2023’는 최신 수소산업 기술 전시와 함께 포럼, 컨퍼런스 등을 통해 수소 관련 기술을 교류하고 협업을 모색하는 장이 될 것으로 기대하고 있다. 현대차그룹은 총 1,125㎡ 면적의 전시장에 수소 생태계 비전을 실현하기 위해 현대차그룹의 여러 계열사들이 협업하는 ‘수소사업 툴박스(Toolbox)’의 다양한 실증 사례를 선보인다.
수소사업 툴박스는 수소 생태계 구축을 통한 신성장 동력 확보를 목표로, 수소 생산부터 공급 과정에서 탄소중립을 달성하기 위한 친환경 부품 적용, 수소를 활용한 친환경 물류 시스템 도입, 수소전기차(FCEV) 판매 등을 아우르며 상호 유기적으로 연결된 수소사업 모델을 뜻한다.
현대차그룹은 이번 ‘H2 MEET 2023’을 통해 수소 생산부터 활용까지 생애주기 전 영역에 이르는 수소 관련 기술과 적용 사례를 보다 쉽게 소개하고자 자원 순환존(Environment Zone), 수소 생산존(Value Zone), 수소 활용존(Future Zone) 등 3개 테마 존을 마련해 구역별 주제에 맞춰 계열사의 전시물을 배치했다.
먼저, 자원 순환존(Environment Zone)에서는 자원순환형 수소 생산을 위한 첫 단계로서 폐자원을 활용해 친환경 에너지원인 수소를 생산하기 위한 폐기물 수집 차량 및 기술을 선보인다. 음식물 쓰레기 등 유기성 폐기물을 발효 처리하면 메탄과 이산화탄소의 기체 혼합물인 ‘바이오가스’가 생성되며, 정제와 개질 과정 등을 거치면 고순도의 청정 수소 생산이 가능해진다.
현대차는 자원순환형 수소생산의 첫 단계인 폐기물 수거를 위한 ‘엑시언트 수소전기트럭 청소차’를 전시한다. 이번에 전시하는 수소전기트럭 청소차는 세계 최초의 양산형 수소전기 대형트럭인 엑시언트 수소전기트럭 기반의 청소 특장차다. 2개의 수소연료전지로 구성된 180kW급 수소연료전지 시스템과 최고출력 350kW급 구동모터, 72kWh 고전압 배터리가 적용됐다.
수소전기트럭 청소차는 쓰레기 부피를 줄이기 위해 고밀도로 압착하는 장치가 설치되어 있는 압축 진개차이다. 18㎡의 용적에 최대 9.3톤의 적재공간을 갖춰 많은 양의 쓰레기를 한번에 처리할 수 있으며, 쓰레기를 수평으로 배출할 수 있다.
이어 현대건설은 가축분뇨, 음식물쓰레기, 하수찌꺼기와 같은 유기성 폐기물로부터 바이오가스를 생산하는 ‘폐자원 수소생산 패키지’를 소개한다. 바이오가스는 ▲음식물 폐기물에서 비닐, 모래, 철 등 불순물을 분쇄와 스크리닝을 통해 제거하는 전처리 공정 ▲메탄과 이산화탄소 가스 생성을 위한 혐기성 발효 공정 ▲불순물 가스 제거 및 냉각 시스템을 이용해 메탄 순도를 97% 이상으로 높이는 고질화 공정을 거쳐 수소 생산 원료로 활용된다.
이와 더불어 현대엔지니어링은 폐플라스틱을 원료로 고순도 청정수소를 생산하는 P2E(Plastic to Energy) 기술을 소개한다. P2E 사업은 폐플라스틱을 원료로 ▲파·분쇄, 불순물 제거 등 전처리 공정 ▲폐플라스틱 용융(열분해) 및 가스화 공정 ▲CO2포집 및 수소 정제 공정을 거쳐 수소를 생산하는 사업이다. 이를 통해 생산된 수소는 수소 연료전지발전, 수소 모빌리티 충전, 합성연료 이퓨얼(e-Fuel) 생산 등에 활용될 예정이다.
수소 생산존(Value Zone)에서는 수집된 바이오가스로부터 수소 가스를 추출하는 현대로템의 수소 추출기 ‘하이 그린 300 (Hy-Green 300)’의 기술 공정을 소개한다. 현대로템의 수소 추출기 ‘하이 그린 300’은 천연가스 또는 바이오가스를 섭씨 700~800도의 고온 스팀과 함께 반응시키는 SMR(Steam Methane Reforming) 공정을 통해 고순도 수소를 생산한다.
현재 현대로템의 수소 추출기 ‘하이 그린 300’은 충주 바이오수소융복합 충전소(1대), 삼척 수소충전복합스테이션(2대), 대전 낭월 수소충전소(2대), 인천 그린에너지 수소추출시설(2대)에서 운영 중으로, 수소 사회 활성화를 위한 수소 인프라 구축에 기여하고 있다.
이어 수소 활용존(Future Zone)에서는 현대차의 이동형 수소 충전소 ‘H 무빙 스테이션(H Moving Station)’과 수소연료전지 발전시스템의 전력 출력 확장을 위한 ‘파워 유닛 모듈’ 콘셉트 모델 등 일상 생활에서의 수소 활용안을 접할 수 있는 전시물들이 소개된다.
현대차의 이동형 수소 충전소 ‘H 무빙 스테이션’은 하나의 완벽한 수소 충전소 역할을 수행한다. 25톤 대형트럭 엑시언트에 수소압축기, 저장용기, 냉각기, 충전기 등 핵심 설비를 모두 탑재해 만들어졌다.
이동형 수소 충전소의 최대 충전 압력은 350바(bar)로 수소 전기차 넥쏘를 기준으로 1대당 최대 2.5kg 내외의 수소 충전을 지원하며, 하루에 최대 50대까지 충전할 수 있다. (※ 충전 효율을 위해 대당 최대 충전율은 50%에 한함) 또한 수소 전기차 외에도 수소드론, 수소트램 등 다양한 수소 모빌리티의 충전도 가능하다.
