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유료특수가스 7社, 총매출 8,948억…전년比 30% ↑
신근순 기자
2016-04-07
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유료18nm DRAM 양산, 전구체 ‘주목’
배종인 기자
2016-03-31
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유료탄산, 잇단 오버홀 수급불안 오나
신근순 기자
2016-03-30
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유료수소환원제철, H₂ 수요·생산 패러다임 바꾼다
수소환원제철법이 보편화되면 수소의 수요가 폭발적으로 증가하고 생산 방식도 기존의 부생수소 개질 방법이나 수전해 방법, LNG·LPG 개질 방법에서 원자력 이용 생산 방법으로 바뀌는 등 패러다임의 변화가 일 것으로 전망되고 있다.
일본의 일간산업신문은 최근 일본의 수소환원형제철 프로세스 기술 개발 프로젝트인 ‘COURSE50’이 지난 2월 열간 시운전을 완료했고, 오는 6월부터 시험 고로를 이용한 본격적 가동에 들어간다고 밝혔다.
‘COURSE50’은 제철소에서 발생하는 다량의 CO₂ 발생을 줄여 환경오염을 최소한으로 감소하겠다는 프로젝트다.
일본은 이번 ‘COURSE50’ 프로젝트를 통해 CO₂ 발생의 30%를 감소할 것으로 예상하고 있으며, 궁극적으로 CO₂ 발생을 하지 않는 수준까지 기술을 끌어올리겠다는 계획이다.
자연상태의 철광석으로부터 철을 만들기 위해서는 환원공정이 필수적인데 이 공정에서 환원제로 코크스를 사용하게 되면 다량의 CO₂가 발생하게 된다.
또한 함께 발생되는 코크스로 가스(COG)에서 수소를 부생가스로 얻게 되며, 여기에서 부생가스로 생산되는 수소는 제철소 공정에서 일부만 사용되고 대부분이 자체 열원 또는 외부로 판매된다.
반면에 수소환원제철 방법에서는 환원제로 수소를 사용해 철광석 속에 함유돼 있는 산소가 수소와 반응해 물이 돼 CO₂를 발생시키지 않고 철을 제조할 수 있다.
이에 수소환원제철법은 석탄 대신 수소를 사용해 산소를 제거해 CO₂를 발생하지 않아 향후 미래 기술로 인식돼 왔다.
반면에 관련 기술의 미비와 제철에 사용될 많은 양의 수소를 조달할 방법이 없어 아직 실행되지 못하고 있었다.
이런 가운데 미국, 유럽 등 선진국에서는 이미 6∼7년 전부터 관련 기술 개발에 착수 했으며, 일본도 COURSE50을 통해 5∼6년 전부터 관련 기술 개발에 나섰었다.
우리나라에서도 2011년 ‘CO₂ free 차세대 제철 기술’이라는 예비타당성 조사가 이뤄진 바가 있다. 또한 철강업계에서도 올해 신년사를 통해 최근의 불황타개를 위해 수소환원제철 같은 ‘기술혁신’을 이루겠다고 밝혔다. 또한 포스코도 몇 년 전부터 수소환원제철법의 개발에 집중해 왔다.
현재는 제철소에서 부생가스로 수소가 나오고 있지만, 수소환원제철이 본격화 되면 제철에 쓰이는 수소의 사용이 폭발적으로 증가하고, 이 수소를 조달하기 위해 수소의 생산방법에 대한 패러다임의 변화가 일어날 것으로 전망되고 있다.
전문가들은 원자력을 이용한 방법을 제시하고 있는데, 원자력을 이용한 수소 제조가 가능하게 되면 현재의 수소 생산 비용보다 40% 더 저렴하면서도 대량의 수소를 생산할 수 있을 것으로 보고 있다.
지난해 11월에는 한국원자력연구원이 수소를 대량 생산할 수 있는 차세대 원자로인 초고온가스로(VHTR : Very High Temperature Reactor)의 안전성 모의검증 시험을 완료한 바 있다.
VHTR은 2026년 실증 시스템이 완료될 것으로 예상되고 있다.
이에 전문가들은 수소환원제철에 대한 기술 개발을 본격적으로 진행하고, 이에 대비한 수소 생산 확대를 위한 기술개발과 준비가 필요하다고 의견을 모으고 있다.
배종인 기자
2016-03-28
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2016-03-24
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2016-03-23
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유료내포 수소스테이션 5개월간 총 887회 충전
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2016-03-21
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유료슈퍼복합섬유-인류의 삶을 바꿀 13대 신소재(11)
강지혜 기자
2016-03-17
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유료바이오센서-인류의 삶을 바꿀 13대 신소재(10)
강지혜 기자
2016-03-16
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유료산업가스 수급 불균형 하반기 심화된다
신근순 기자
2016-03-11
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유료2025년 대형車2차전지 시장 6조3,649억엔
쏟아지는 환경규제로 점차 전기차에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데, 현재 시장의 대부분을 LiB가 차지하고 있지만 향후 지역적, 규제적 요인으로 Pb전지와 전기이중층커패시터(EDLC)가 주목을 받을 것으로 보인다.
후지그룹이 최근 차세대환경 자동차 8개품목과 이들이 채용되는 대형 2차전지 시장을 조사하고 그 결과를 ‘에너지·대형 2차전지 재료 전망 및 2016 차세대 환경 자동차 분야’에 정리 했다.
세계 각국에서는 자동차 연비 및 배출가스 규제가 점점 강화되고 있고 특히 주국에서는 심각해지고 있는 대기오염에 대한 대책과 신산업 창출을 위한 EV, PHV의 보급 확대를 국가적으로 주도중이다.
2015년 EV승용차, EV트럭, 버스의 도입이 비약적으로 확대했는데 올해에도 차세대 환경 자동차용 대형 이차전지의 최대 수요국은 중국이 성장세를 보일 것으로 예상되며 이에 따라 한일 전지 메이커들은 중국 현재 생산 거점 구축을 위한 투자를 진행중이다.
■ 2025년 저가 NiMH 수요 증가 예상
현재 친환경 자동차용 대형2차전지 세계 시장은 1조943억엔으로 2025년에는 6조3,649억엔으로 성장이 예상되고 있다. EV용은 7,099 억엔에서 2조9,781억엔으로, HV· PHV 용은 3,314 억엔에서 2조8,016 억엔으로 성장할 것으로 보인다.
EV 트럭·버스 용은 중국의 수요 증가에 따라 크게 늘어났다. 또한 마이크로 하이브리드차 시장 규모는 작지만 중국을 중심으로 성장하고있다. 현재 HV·PHV를 위한 일본의 수요가 많이 차지하지만 앞으로는 PHV 용을 중심으로 북미과 유럽에서 수요가 증가 할 것으로 보인다.
전지 종류별로 보면, EV나 PHV에 탑재되는 LiB의 비율이 압도적으로 NiMH는 현재 HV에 탑재가 많이 되고 있지만, LiB를 탑재하는 HV가 증가하기 때문에 2025 년에는 NiMH의 수요는 크게 증가하지 않을 것으로 보인다.
또한 미국(북미·중남미) 2015년은 2,140억엔으로 2025년 2조149억엔으로 성장이 예상되며 중국은 5,237억엔에서 1조6,124억엔으로 일본은 1,681억엔에서 6,214억엔으로 성장이 예상되고 있다.
현재는 중국과 미국의 비중이 높은데, 특히 중국은 2015년 EV자동차나 EV트럭 생산이 급성장했으며 이 중심에는 테슬라 모터스의 전기차 LiB가 중심에 있다.
일본는 현재 하이브리드차 용 NiMH 및 LiB가 중심이지만, 장기적으로는 PHV 용 LiB가 크게 늘어날 것으로 예상되며 저가 NiMH의 탑재가 중심이 예상된다고 전했다.
■ 中 마이크로 하이브리드 차용 저비용 보조배터리 EDLC …탑재↑ 예상
2015년, 중국은 중앙 정부가 추진하는 신에너지 자동차(EV·PHV) 보급 정책 하에서 각 지방 정부가 보급·도입을 진행 한 결과, EV 용 이차 전지 시장이 크게 확대됐으며 올해 시행하는 삼원계 배터리 전기버스 보조금 중단으로 중국이 제조하는 NiMH 시장도 크게 확대할 것으로 보인다.
또한 중국에서는 버스 노선의 각 정류장에서 급속 충전 할 수 있는 전기이중층커패시터(EDLC)를 탑재 한 EV버스가 운행하고 있으며, 마이크로 하이브리드차는 중국 산 동성 지역 업체가 선발하고 있으며, 수요의 대부분을 중국이다. 항속 거리보다 비용 절감이 우선되기 때문에 납 전지가 많이 채용되고 있다.
수요지는 농촌 중심으로 마이크로하이브리드차시장의 성장은 둔화하지만, Pb 교체 수요가 발생하기 때문에 앞으로도 수요 증가가 예상된다. 2020년부터 마이크로 하이브리드차용 LiB의 수요도 증가 할 것으로 보인다.
또한 ISSV/마이크로하이브리드차용 대형 2차전지 세계시장은 2015년 528억엔에서 2025년 5,590억엔으로 성장이 기대된다.
주정차시에 엔진 공회전을 멈추기 위해 전원이 꺼지는 아이들링스톱(ISSV)과 마이크로하이브리드 차에 탑재되는 보조기기 배터리 및 회생충전용 전지 대한 수요도 증가중이다. 현재는 보조기기 배터리로 납이 대부분이나 LiB 및 EDLC 수요 증가가 예상된다.
납은 LiB 및 EDLC 탑재 마이크로 하이브리드차에도 보조 기기 배터리로 구동되며 이외에 교환 수요도 발생하기 때문에 지속적으로 수요 증가가 예상된다. LiB는 현재 12V계의 마이크로 HV에 탑재 된 일본의 수요가 중심이지만, 2019년부터는 유럽이나 중국에서 48V 계의 마이크로 하이브리드 시장이 확대함에 따라 대폭적인 수요 증가가 기대된다.
강지혜 기자
2016-03-11
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유료태양전지-인류의 삶을 바꿀 13대 신소재(9)
강지혜 기자
2016-03-10
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유료삼성, 올해 말 10nm SoC 양산
강지혜 기자
2016-03-08
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유료2016 상반기 EP 상업생산 본격화
강지혜 기자
2016-02-22
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신근순 기자
2016-02-19