Update2024.05.02 (목)
‘2014 FC EXPO’ 수소 미래 ‘한눈에’
세계 최고의 수소연료전지 기술 동향을 살펴보고 수소연료전지 기술에 대한 미래를 예측해 볼 수 있는 자리가 마련됐다.
‘제10회 국제수소연료전지 박람회(FC EXPO)’가 지난 2월26일부터 2월28일까지 일본 도쿄 빅사이트에서 개최됐다.
수소연료전지박람회는 ‘월드 스마트 에너지 위크 2014(World Smart Energy Week 2014)’의 동시 전시회로 개최됐다.
‘월드 스마트 에너지 위크 2014’는 스마트·신재생 에너지와 관련된 8가지 전문 전시회로 구성돼 세계 각국에서 1,594개 기업이 참가했고 8만여명 이상이 참관한 것으로 알려졌다.
이중 수소연료전지박람회는 미국, 독일, 프랑스, 대만 등이 국가관을 구성해 참가했으며, 세계 각국에서 260개 참가기업들이 부스를 마련했다.
특히 이번 전시회에서는 일본의 2015년 연료전지자동차 상용화 시행이라는 계획에 맞춰 연료전지 자동차 인프라 관련 제품 및 기술들이 지난해에 비해 많이 출품 됐다.
도요타, 혼다, 닛산과 같은 주요 일본 수소연료전지자동차 기업들은 자동차 실증 모델을 분해해 출품했다. 이를 통해 수소연료전지자동차의 구조를 한눈에 살펴볼 수 있도록 구성했으며 또한 전시장 야외에 테스트 드라이브용 자동차를 통해 참관객들이 실제로 수소연료전지자동차를 운전해 볼 수 있는 기회를 제공하기도 했다.
특히 도요타는 2014년 연말까지 1,000대의 수소연료전지차 상업생산을 위한 시설을 완공하겠다고 적극 홍보했다. 또한 2015년에는 수소연료전지차의 일반 판매를 개시할 계획이다.
수소연료전지 자동차 업체들뿐만 아니라 수소스테이션 설치 기업들의 참여도 높았다.
스미토모 같은 기업은 수소 생산 부스뿐만 아니라 수소스테이션 관련 부스를 따로 마련해 수소스테이션 사업에 대한 강력한 의지를 엿볼 수 있었다.
스미토모, JSW, SAMTECH 등은 자사의 새로운 수소 저장 탱크 기술을 선보였으며, 이와타니, 에어리퀴드, 파워텍(POWERTECH) 등 수소스테이션 전문기업들은 최신의 실증 제품들을 전시회에 소개하기도 했다.
액체 수소 저장·운반 기업인 가와사키는 최신의 수소 저장 시스템을 선보이며 기술 설명과 함께 육상·해상 수소 운반 모형을 전시하기도 했다.
또한 가정용·산업용 연료전지 관련 기업들도 최신 모델을 소개하며 연료전지 산업의 뜨거워진 관심을 반영했다.
특히 후쿠시마 사태 이후로 높아진 에너지 저장·공급 기술에 대한 관심을 확인할 수 있었다.
도쿄가스, 도시바 FCS 등과 같은 주요 수요연료전지 기업들은 최신 가정용·산업용 연료전지 모델을 선보였으며, 이 제품들을 통해 과거 모델 보다 발전된 기술을 적극 홍보하고 부스 중간 중간에 마련된 컨퍼런스 자리를 통해 자사의 제품을 홍보하기도 했다.
또한 설치를 위한 비즈니스도 함께 진행해 전시회를 통한 제품 판매에도 적극적으로 나섰다.
반면에 산업용 가스 생산기업들의 전시는 제품 소개보다는 비즈니스에 맞춰졌다는 평이다.
과거 스미토모, 이와타니 등의 기업들은 수소생산 관련 장비나 이동식 수소생산장비를 전시장에 실제로 설치해 소개했던 반면에 올해는 수소생산장비의 실제 설치를 축소하고 설명용 판넬로 대체했으며, 그 자리에 미팅룸을 만들어 해외 바이어와의 비즈니스에 주력했다.
세계 1,594개社 참가, 8만여명 참관
日 2015년 수소車 상용화, 관계社 ↑
철강 산업을 주력으로 하는 기업들의 수소스테이션 부품 진출도 눈에 띄게 늘었다.
고베제강은 수소스테이션용 고압축수소압축기 HyAC를 소개했다. 고베제강은 2015년 동경에 세워질 수소스테이션 완공을 위해 수소스테이션 건설을 맞고 있는 도쿄가스에 2014년 중반까지 HyAC를 제공할 계획이다.
이외에도 일본 경제산업성은 가정용 연료전지 시스템의 효율 측정에 대한 시험방법을 규정한 JIS(일본 공업규격)을 발표하기도 했다.
또한 수소연료전지자동차 산업을 활성화시키기 위해 2015년까지 100개의 수소스테이션 건설의 로드맵을 홍보하기도 했다. 또한 수소스테이션 건설비용 100%를 모두 정부가 부담한다고 전했다.
일본 관계자에 따르면 일본 현지의 수소충전소 건설비용은 1기당 3억∼5억엔에 달하는 것으로 알려졌다.
한편 2014년 현재 일본에서 가동 중인 수소스테이션 수는 17개로 알려져 있다. 이에 한 전문가에 따르면 “2015년 100개의 수소스테이션을 완공한다는 것은 현실적으로 매우 어려운 일이지만, 수소연료전지차 상용화에 대한 일본 정부의 의지를 알 수 있다”고 밝혔다.
더불어 이번 전시회에서는 일본과 세계 각국의 전문가들이 참여하는 특별 기조연설과 크고 작은 세미나가 함께 개최되기도 했다.
28일 빅사이트 컨퍼런스 타워에서 열린 기조연설에는 METI 치히로 토베 실장이 ‘수소 에너지 사회’라는 주제로 발표했고, 미국 DOE 프레드 조섹 기술분석가가 ‘DOE의 수소 연료전지 개관’을, 독일의 더크 잉거 기후변화 실장이 ‘지속가능한 수소연료전지 에너지 시스템’이라는 주제로 발표했다.
이외에도 26일부터 진행된 기술 컨퍼런스에는 SOFC, 수소저장기술, 수소운반기술 등 다양한 주제들로 주요 기업, 학계, 관계 전문가들이 세미나를 진행했다.
이번 박람회를 참관한 한 관람객은 “우리나라에서 높아지고 있는 수소연료전지에 대한 관심만큼 세계 수소연료전지 기술 수준도 날로 높아지고 있는 것을 느낄 수 있었다”며 “우리나라 수소연료전기 기술의 발전을 위해서는 기업 각자의 연구 개발도 중요하지만, 정부의 정책적 지원과 기술 발전을 위한 인프라 조성이 빠른 시일 내에 이뤄져야 할 것”이라고 밝혔다.
고베제강 등 철강·소재기업들 수소 사업 진출 ↑
도쿄가스, 2천만원대 연료전지 출품 ‘눈길’
■ 주요 참가 기업
◇ 도요타
도요타는 지난해 제43회 도쿄 모터쇼에서 최초 공개한 ‘TOYOTA FCV CONCEPT’를 선보였다.
세단 타입을 가진 유일한 수소연료차로 소형·경량화 한 자사 개발 신형 연료전지 및 70MPa 고압 수소 탱크 2개를 차량 바닥에 배치한 고효율 패키지를 가지고 있다.
차량 외관은 FCV 특유의 ‘공기를 마시고 물을 생성하는 기능’과 모터에 의한 ‘강력한 주행’이라는 도요타의 이미지를 구현했다. 프런트는 공기를 흡입하는 대형 사이드 라디에이터 그릴을 강조한 디자인을 채용했고, 옆면은 물이 흐르는 이미지를 표현했다.
신형 FC 스택은 기존의 ‘도요타 FCHV-adv’에 탑재 한 스택에 비해 2배 이상의 출력 밀도 3KW/ℓ를 실현해 소형·경량화를 실현하면서 출력은 100KW 이상을 달성했다.
FC시스템은 고효율 부스트 컨버터를 채용해 고전압화에 의해 모터의 소형화와 연료전지 셀 수를 줄였으며 시스템 비용 절감을 달성했다.
주행가능거리는 1회 충전시 500㎞이상이며 수소 충전은 3분 정도로 가솔린 자동차 수준의 단시간에 완전 충전이 가능한 것으로 알려졌다.
◇ 닛산
수소연료차를 개발하는 도요타, 혼다, 닛산 자동차 3사는 HySUT(수소 공급·이용 기술 연구 조합)의 회원으로 같은 부스에 FCV를 전시했다.
닛산은 2005년 발표한 ‘X-TRAIL FCV’를 분해해서 전시했다. 앞 부분의 인버터와 트랙션 모터, 중앙의 연료전지 스텍, 차량 후반부의 충전용 배터리와 수소탱크 등 수소연료전지 자동차의 중요 부품을 관람객들이 이해할 수 있도록 잘 구성해 놓았다.
닛산의 상용화 도입은 2017년으로 예상되고 있다. 도요타·혼다 등에 비해 늦은 편이지만 수소연료차에 대한 개발은 제대로 진행되고 있어 내구성 향상 및 연료전지 스택의 소형화, 저비용화를 추구하고 있다고 전시 관계자는 설명해 양산에 대한 자신감을 보였다.
◇ 혼다
혼다는 HySUT 부스를 통해 ‘FCX CLARITY’ 수소차와 태양광과 수소스테이션이 결합된 하이브리드 수소스테이션을 선보였다.
‘FCX CLARITY’는 △최대 출력 100kW(136PS) △최대토크 256Nm(26.1㎏m) △FC최고출력 100kW △수소저장 171L/35MPa △충전시간3∼4분 △항속거리 620㎞의 스펙을 갖고 있다.
혼다의 수소스테이션용 수소발생기는 고압수전해시스템으로 최대제조량은 일일 1.5㎏, 최대제조압력은 35MPa, 저장량은 약 20㎏, 수소순도는 99.99%의 스펙을 보이고 있다.
하비브리드 수소스테이션에는 9.0kW 또는 1.5kW의 태양광 시스템이 설치돼 있다.
◇ 이와타니
이와타니는 수소스테이션용 수소디스펜서를 선보였다.
독일 린데가 제작한 IC-90은 최고충전압력 70MPa로 안전방폭구조로 설계됐으며, 영하 40도에서도 충전이 가능하다. 또한 적외선 통신 기능을 갖췄다.
수소 스테이션 디스펜서와 함께 △SHS(Solar Hydrogen Station)용 컴팩트 디스펜서 △압축기를 사용하지 않고 35MPa까지 직접 부스트 가능한 고압 전기장치 등 선보였다.
◇ 스미토모
스미토모는 고 흡수성 수지, 화장품 용 폴리머 제품, 액정·LED에 사용되는 특수 가스, 의약용 정밀 화학, 철강용 산소 가스 발생 장치 등 다양한 제품 화학제품을 제조 판매하고 있다.
이번 전시회에서는 스미토모는 수소생산 부문과 수소 연료전지 부문에 각각 부스를 마련했다.
수소발생기 SMAT-20은 20㎥/H의 용량과 0.8MPa의 압력으로 순도 99%의 수소를 생산한다.
수소연료전지용 DC800W 셀 스택은 출력은 DC800W다. SOFC로 소형·경량, 고발전효율의 특성이 있으며, 2015년 파일럿 생산을 할 예정이다.
◇ 미쓰비시 화공기
미쓰비시 화공기는 소형 온사이트 수소발생기인 HyGeia 시리즈를 소개했다.
HyGeia는 도시가스나 LPG를 원료로 사용하며, 수소생산량은 100N㎥의 LPG 사용시 75N㎥의 수소를 생산할 수 있다.
기존의 장치는 H₂ 1N㎥를 생산하는데 도시가스 0.48N㎥, 전력 0.325kWh, 물 4ℓ가 소비되는데 반해서 HyGeia는 도시가스 0.375㎥, 전력 0.26kWh, 물 3ℓ만 사용하면 된다. 발생되는 수소의 순도는 99.999%에 달한다.
또한 수소 발생에 필요한 발생기의 온도를 800℃까지 올리는 기동시간도 4시간으로 다른 제품보다 빠른 장점이 있다. 생산 능력 당 종류로는 50N㎥/H, 100N㎥/H, 200N㎥/H의 세 종류가 있다.
◇ 미우라
미우라는 5kW급 SOFC 수소연료전지 시스템을 선보였다. 출력은 AC 4.2kW, 발전효율은 48%, 총 효율은 90%를 보인다.
미우라의 수소연료전지 시스템에는 국내 기업인 황해전기의 ‘소형 고속 블로워’가 장착돼 있다.
◇ 도쿄가스&파나소닉
도쿄가스와 파나소닉은 가정용연료전지인 에너팜(ENE-FARM)을 선보였다.
이들 기업이 출시하고 있는 가정용 연료전지의 가격은 190만엔(세전, 약 2천만원)에 불과해 많은 참관객들의 관심을 받았다.
에너팜의 연료전지는 1시간 정격 운전시 발전량은 0.75kWh를 보인다. 일반 전력 송전이 37%의 이용효율을 보이는데 반해 에너팜은 85.8%의 이용효율을 보이고 있다. 더불어 에너팜 이용시 약 1,300㎏의 CO₂ 절감효과를 보이는 것으로 나타났다.
■ 신소재경제 참관단 박람회 시찰
소재부품 전문지인 신소재경제신문은 참관단을 구성해 전시장을 찾았다.
수소연료전지, 산업가스, 도시가스, 에너지, 기계, 반도체 등 관련 기업의 임직원들과 전문 연구기관 연구원으로 구성된 참관단 일행은 수소분야의 선진국인 일본과 세계 각국의 부스를 찾아 연료전지, 수소스테이션, 수소연료전지차, 산업가스, 소재 등에 대한 정보를 획득하고 비즈니스 미팅과 새로운 사업 아이템을 찾기 위한 활동을 진행했다.
또한 미쓰비시 화공기 카시마 공장을 직접 방문해 소형 수소 발생기인 HyGeia의 생산과정을 직접 눈으로 보고, 실질적인 사업 아이템을 보고 느끼는 자리를 가졌다.
■ 조병천 가이드
이번 참관단의 가이드를 맡아준 조병천 씨는 물리학을 전공한 일본 히타치의 연구원 출신으로 출중한 일본어 실력과 수소연료전지에 대한 해박한 지식으로 2박3일 동안 참관단의 든든한 기둥이 됐다.
그는 이번 박람회에서 가이드 역할 뿐만 아니라 참관단의 비즈니스 미팅도 도왔으며, 일본 역사와 사회에 대한 특강으로 참관단의 일본에 대한 기본 지식을 쌓는데 도움을 줬다.
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