○ 티센크루프는 독일 연방교육연구부(BMBF)가 추진하고 있는 수소 생산·보관·운송 프로젝트인 BMBF hydrogen lead projects에 자사가 적극적으로 참여하고 있다고 발표(10.7.)
- BMBF hydrogen lead projects는 독일 연방교육연구부가 독일의 수소 역량 발전을 위해 '21.1월부터 시작한 7억 4,000만 유로(약 1조 173억 원) 규모의 대형 프로젝트로, H₂ Giga, H₂ Mare, TransHyDE 세 가지 세부 프로젝트로 구성되어 있음
• H₂ Giga에서는 '30년까지 독일 내 발전용량 기준 5GW 규모의 그린 수소 제조용 전해조 설비를 확보한다는 독일 정부의 목표를 실현하기 위해 ▶ 전해조 규모 확장과 ▶ 전해조 생산 공정 효율성 제고, ▶ 수전해 관련 기술 개발 등을 추진하고 있음
• H₂ Mare에서는 해상풍력 단지 인근에 수전해조와 메탄올·암모니아 합성 설비를 설치해 해상풍력으로 생산한 전력으로 그린 수소를 제조한 후, 이를 메탄올이나 암모니아로 합성하는 방식을 연구하고 있음
• TransHyDE에서는 생산한 그린 수소의 이송 방법 개발을 목표로 하고 있으며, 이를 위해 ▶ 암모니아 및 메탄올 형태의 수소 운송 ▶ 액화 수소 형태의 수소 운송, ▶ 고압 용기를 이용한 수소 운송, ▶ 기존 파이프라인 및 신규 파이프라인을 활용한 수소 운송 등을 연구하고 있음
* 그림 1. BMBF hydrogen lead projects 개요
- BMBF hydrogen lead projects는 '25년까지 4년간 진행될 계획으로, 240개 이상의 기업 및 기관들이 참여하고 있음. 독일 정부는 이를 통해 독일에서만 향후 연간 수억 톤이 필요할 것으로 전망되는 수소의 생산·보관·운송 역량을 강화할 수 있을 것으로 기대
→ 티센크루프는 자사가 BMBF hydrogen lead projects에서 추진중인 세부 프로젝트에 모두 참여하고 있다고 설명
○ 구체적으로, 티센크루프는 각 세부 프로젝트에 다음과 같은 형태로 참여하고 있음
[H₂ Giga]
- 티센크루프는 자사의 알칼리 수전해 설비(alkaline water electrolysis)를 양산*하기 위한 연구·개발을 진행하고 있음. 티센크루프는 이를 위해 850만 유로(약 116억 8,555만 원)을 BMBF로부터 연구개발비로 지원받을 것이라고 설명
* 현재 수전해 설비는 복잡한 구조 등으로 인해 대부분이 수작업으로 생산되고 있음
- 티센크루프는 알칼리 수전해 설비를 양산하면 설비 가격이 하락할 것이고, 이를 통해 설비 보급을 촉진하여 독일 내 그린 수소 보급을 늘릴 수 있을 것으로 기대
• 티센크루프는 자사의 20MW급 알칼리 수전해 설비는 고분자전해질(PEM) 방식의 수전해 설비들과는 달리, 문제가 발생한 부분만 교체할 수 있어 유지·보수가 쉽다는 장점이 있어 향후 보급 확대가 기대된다고 설명
* 그림 2. 티센크루프의 20MW급 알칼리 수전해 설비(左)와 동 설비의 세부 스펙(右)
[H₂ Mare]
- 티센크루프는 화학 플랜트 및 엔지니어링 부문 관련 기술을 보유한 자사의 강점을 활용해 해상풍력단지 인근에서 생산한 그린 수소를 암모니아와 합성 메탄, 메탄올로 합성하는 방법을 개발하고 있음
- 티센크루프는 BMBF로부터 78만 유로(약 10억 7,232만 원)의 지원금을 수령한 그린 수소 합성 방법 연구가 다음과 같은 이점이 있다고 설명
• 자연 증발량이 많아 보관이 까다로운 수소를 상대적으로 보관이 용이한 암모니아와 합성 메탄으로 변환시켜 그린 수소 보관 기간을 연장할 수 있음
• 그린 수소 생산에서 큰 비중을 차지할 것으로 전망되는 부유식 해상풍력 발전의 경우, 해안선에서 수십 km 가량 떨어진 원해(遠海)에 위치해 있음. 때문에, 부유식 해상풍력 단지에서 생산한 전력을 육지로 송전하는 것이 큰 문제인데, 단지에서 생산한 전력을 암모니아 형태로 변환하여 선박으로 운송하는 것으로 비용 문제*를 해결할 수 있음
* 해상풍력 단지에서 생산한 전력을 해저 케이블로 송전하는 경우, km당 10~20억에 달하는 해저 송전 케이블 설치 비용이 필요함. 이에 더해, 송전선의 길이가 길수록 송전선에서 발생하는 전력 손실 규모 또한 커진다는 문제점이 있음
• 무엇보다도, 해외에 위치한 해상풍력 단지에서 생산한 그린 전력을 그린 수소로 바꾼 후, 이를 다시 암모니아 등으로 변환할 수 있으면, 선박을 통해 해외에서 독일로 신재생에너지 유래 전력을 용이하게 수입할 수 있음
→ 티센크루프는 칠레와 호주 등 해상풍력 잠재 발전용량이 큰 지역에서 생산한 수소를 암모니아와 메탄올, 합성 메탄의 형태로 독일로 이송함으로써 독일의 수소 경제 실현을 촉진할 수 있을 것으로 기대
[TransHyDE]
- 티센크루프는 그린 수소를 암모니아 형태로 수소 수요처까지 운송한 후, 수요처에서 암모니아를 수소로 분해해서 사용하는 방식을 연구하고 있음
- 티센크루프는 암모니아를 이용한 수소 운송 방식이 제철소, 화학공장 등 대규모로 수소를 필요로 하는 수요처에게 특히 효과적일 것으로 전망
- 타 프로젝트들과는 달리, 티센크루프는 BMBF로부터 TransHyDE 관련으로 어느 정도의 지원금을 수령하였는지에 대해서는 공개하지 않음
* 그림 3. H₂ Giga, H₂ Mare, TransHyDE 프로젝트 예시
○ 티센크루프는 BMBF와 함께 추진하고 있는 세 프로젝트를 통해 그린 수소 생산·보관·운송을 모두 아우르는 영역에서 자사의 역량을 향상시킬 수 있을 것으로 기대
* 출처 : Thyssenkrupp Homepage, '21.10.7., Expansion to 5 gigawatts of annual production...
Power-to-X Homepage, '21.8.25., Wasserstoff-Leitprojekte nehmen Arbeit auf...