[에너지 新생태계, 지속가능이 핵심이다]수소전지 아파트, 수소열차 시대 열린다

철도연, 수소열차 개발중…1회 충전에 600㎞ 주행

LH, 공동주택 맞춤형 '수소 연료전지' 개발 박차

새만금 산업단지에 그린수소 생산클러스터 구축

새만금개발공사, 육상태양광 발전단지 올해 착공

[서울=뉴시스] 강세훈 기자 = 문재인 정부는 현재 8.3% 수준인 재생에너지 비중을 2040년까지 30~35%로 확대한다는 계획을 갖고 있다. 태양광과 풍력 발전 비중을 대폭 높이고 석탄 등 전통적 발전은 과감하게 줄일 계획이다.

이를 통해 깨끗하고 안전한 에너지 믹스로의 전환을 추진하고 미세먼지·온실가스 문제 대응에도 적극 나선다는 계획이다.

정부는 또 재생에너지·수소경제·에너지효율산업 등을 기반으로 미래 신성장동력을 발굴하고 양질의 일자리를 창출한다는 목표도 갖고 있다.

문재인 정부의 이 같은 에너지믹스 전환 정책에 맞춰 국토교통부 산하 공공기관들도 각 사업 특성에 맞춰 에너지 정책 추진에 나서고 있다.

◇노후 디젤열차 대체할 '수소열차 개발' 구슬땀

철도 분야에서 눈길을 끄는 것은 수소 열차 개발이다. 철도업계에 따르면 우리나라 전국철도의 전철화(전기 기반 열차) 비중은 현재 약 70% 수준이며 이를 계속 높여나가고 있다. 노후화된 디젤 기반 열차를 수소 열차로 대체한다는 게 정부 계획이다. 

디젤 열차는 환경오염 문제가 있는데다 점차 노후화되고 있어 이를 수소 열차로 대체하기 위해 기술개발에 속도를 내고 있다.
 
한국철도기술연구원(철도연)은 국토교통부 산하 국토교통과학기술진흥원의 철도기술연구사업으로 수소철도차량을 개발 중이다.
 
총 250억원(정부 220억원, 민간 30억원)이 투입된 이 연구사업에는 철도연(주관연구기관)을 비롯해 한국철도공사(코레일), 우진산전 등 7개 기관이 참여하고 있다.
 
철도연은 최고속도 시속 110㎞, 1회 충전으로 600㎞ 이상 주행이 가능한 수소철도차량을 개발 중이다. 수소연료전지를 기반으로 한 하이브리드 철도차량이다. 

올해 상반기 준공하는 충북 오송의 철도종합시험선로에서 안정성과 효율성 등에 대한 성능검증을 벌여 2022년까지 완료할 계획이다. 다만 이 수소열차의 실증시험은 오는 2025년께 가능할 것으로 전망되고 있다.
 
수소철도차량은 물 이외의 오염물질이 전혀 배출되지 않는 친환경 차량으로, 전기차보다 이산화탄소를 적게 배출한다. 또한 전차선, 변전소 등의 급전설비가 필요하지 않아 전력인프라 건설 및 유지비용을 절감할 수 있다.

개발 후에는 전철화가 되어 있지 않은 구간을 운행하는 디젤철도차량을 점진적으로 대체하는 것을 목표로 하고 있다.

철도연 관계자는 "현재 디젤철도차량은 탄소와 미세먼지를 발생하는 주 오염원의 하나로 지적되고 있다"며 "개발 중인 수소철도차량은 내구 연한을 초과하는 디젤철도차량과 탄소배출 규제를 극복하는 데에 효과가 있을 것"이라고 말했다.

현재 해외 각 나라들도 수소열차 개발에 앞 다퉈 뛰어들고 있다. 일본은 지난 2007년 세계 최초로 수소연료전지 하이브리드 철도차량을 개발한 후 기술 수준을 높이고 있다. 중국도 지난 2016년 상업용 수소트램을 출시하고 루저우와 타이저우에서 운행을 시작할 예정이다.

프랑스와 독일의 경우 지난 2018년 9월 최고속도가 시속 140㎞인 수소연료전지 철도차량(Coradia iLint) 영업운행을 시작했다. 

이처럼 수소열차 개발에 적극적인 일본, 유럽, 중국, 미국 등 해외 선진국 사이에서 경쟁력을 확보하기 위해 기술개발을 통한 시장 선점이 필요한 상황이다.

철도연 관계자는 "수소철도차량 기술개발을 통해 탄소 및 미세먼지, 에너지비용 저감뿐만 아니라 수소에너지 관련 산업 활성화와 이를 통한 일자리 창출을 기대할 수 있다"며 "향후 전철화가 이루어지지 않은 구간 또는 남북·대륙철도 일부 구간에서 디젤철도차량을 대체하는 미래 친환경 철도로 그 효과가 기대된다"고 말했다.

◇LH, 공동주택 맞춤형 '수소 연료전지' 개발 박차

한국토지주택공사(LH)는 지난해 10월 한국지역난방공사와 '분산형 연료전지 설치·운영사업 모델 개발을 위한 협약'을 체결했다.

정부의 수소경제 활성화와 제로에너지 건축물 확대 정책에 발맞춰 공동주택에 최적화된 연료전지 시스템 모델 개발의 필요성에 공감해 추진하는 것이다.

연료전지 모델은 신재생 에너지인 수소를 전기에너지로 변환시켜 안정적인 에너지 공급이 가능하지만, 건물에 적용되는 경우 경제성이 부족해 확산이 쉽지 않은 것이 현실이다.

이에 LH와 한국지역난방공사는 공동주택에 최적화된 중앙집중형 연료전지 시스템의 개발로 연료전지 모델 확산에 기여하기 위해 연구 용역과 실증, 사업 확대에 함께 협력하기로 했다.

특히 연료전지에서 발생하는 전기와 열의 효율적인 활용방안을 마련해 사업자와 입주자 모두 경제성을 확보할 수 있는 모델을 개발할 계획이다.

LH는 또 스마트히트그리드, 저온 열거래 네트 워크 구축 등 융복합 기술 모델을 개발해 신성장 동력을 확보하고, 깨끗하고 안전한 수소경제도시를 만드는데 앞장설 계획이다.

LH 관계자는 "주택건설 및 열에너지 분야에서 우리나라를 대표하는 양 기관의 협업으로 신재생에너지 확산에 시너지 효과를 창출할 것"이라며 "에너지 신산업 분야의 지속 가능성을 높이기 위해 최선을 다하겠다"고 말했다.

◇새만금 육상태양광 발전단지 공사 올해 착공

새만금개발공사는 올해 육상태양광 발전단지 공사를 착공할 계획이다.

새만금개발공사는 올해 사업계획을 통해 속도감 있는 도시개발 추진과 친환경 미래성장동력 확보를 추진 방향으로 하는 5대 중점과제를 제시했다.

5대 중점과제는 ▲스마트 수변도시 조성 매립공사 착공 ▲수변도시 경쟁력 강화 및 투자여건 조성 ▲육상태양광 1구역 공사 착공 및 3구역 착공 준비 ▲고군산군도 케이블카사업 신속 추진 ▲무녀도 등 복합관광휴양단지 조성 추진 등이다.

육상태양광사업은 11월까지 산업통상자원부로부터 공사계획을 인가받아 발전시설 공사에 들어갈 계획이다.

이를 위해 공사는 새만금 산업연구용지 동측 부분에 조성되는 1구역 육상태양광 발전단지 공사 착공을 위한 사업자를 선정한 상태이고, 3구역 육상태양광 발전사업은 사업자 공모 단계에 들어갔다.

새만금개발공사 관계자는 "육상 태양광 사업에 이어 수상 태양광 사업도 추진할 계획"이라며 "다만 공사 주도로 추진할지 새만금개발청 주도로 추진할지 논의 단계에 있다"고 설명했다.
 
새만금개발공사는 또 한국중부발전, 전라북도 등과 함께 '새만금 산업단지 그린수소 생산 클러스터 구축 사업에도 나선다. 이를 위해 지난달 21일 22개 산·학·연·관이 참여하는 그린수소 생산 클러스터 구축 사업 업무협약을 체결했다.
 
참여 기관들은 새만금 산업단지 내에 조성되는 재생에너지 단지를 기반으로 그린수소 생산 클러스터를 구축해 수소산업 생태계 토대를 마련할 계획이다.


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