"수소충전 3분 완료" SK·롯데·효성·GS, '액화수소'에 승부[TNA]

기체수소 충전 12분 소요, 액화수소는 3분
기체수소 부피의 800분의1..대량운송 가능
효성·SK가스·롯데케미칼, 울산에 공장 건설
SK E&S, 23년 인천서 3만t 생산 수도권 공급

[헤럴드경제 김현일 기자] 국내 주요 기업들이 앞다퉈 수소사업 진출을 선언한 가운데 기체수소의 한계를 넘어선 액화수소 시대의 도래 시점에 관심이 쏠리고 있다.

기체수소는 부피가 크고 충전시간도 오래 걸리는 데다 안전성도 떨어지는 것이 단점이다. 이 때문에 각 기업들은 액화수소 생산에 승부수를 띄우고 있다. 국내 수소산업이 빠르게 성장하기 위해선 액화수소 공급 확대가 필요하다고 보고 있다.

액화수소는 기체 상태의 수소를 영하 273도에서 냉각해 액화한 것이다. 기체수소보다 부피가 800분의 1로 줄어들어 한 번에 운송할 수 있는 양이 크게 늘어난다. 기체수소는 탱크로리 1개에 250kg를 담아 운송할 수 있는 반면 액화수소는 14배인 3500kg까지 운송이 가능하다.

충전시간도 대폭 짧아져 수소차 충전소에서 대기시간도 줄일 수 있다. 현재 서울 여의도 국회 수소충전소나 GS칼텍스가 서울 강동구에 구축한 수소충전소는 모두 기체수소 충전소다. 기체수소 충전시 승용차 1대(5kg 기준)를 충전하는 데 걸리는 시간은 12분이지만 액화수소는 3분에 불과하다. 주유소에서 휘발유 충전하는 속도와 큰 차이가 없다.

이 때문에 수소사업에 나선 기업들은 수소차 시장 성장에 대비해 기체수소를 액화수소로 전환하기 하기 위한 기술 확보부터 액화수소 충전소 구축에 이르기까지 일련의 사업에 의욕적으로 움직이고 있다.

사업 속도가 가장 빠른 기업은 효성이다. 지난 달부터 울산 효성화학 용연공장 부지에서 액화수소 플랜트 공사에 들어갔다. 연간 생산규모는 1만3000t이다. 2023년 5월부터 가동 예정이다. 향후 5년간 1조원을 투자해 액화수소 생산능력을 3만9000t까지 늘린다는 계획이다. 액화수소 공급을 확대하기 위해 전국에 120여개의 수소충전소도 구축하기로 했다.

SK E&S는 SK인천석유화학단지 내 부지에 연간 3만t의 액화수소를 생산하는 공장 건설에 나섰다. 2023년 완공 예정이다. SK인천석유화학으로부터 받은 부생수소를 액화해 수도권 수소충전소에 공급할 계획이다. 향후 2025년까지 전국에 수소충전소 100개소를 구축해 액화수소 공급을 늘려갈 방침이다.

LPG(액화석유가스) 기업 SK가스는 울산에 있는 생산시설을 기반으로 액화수소 사업을 준비 중이다. 역시 울산에 공장을 보유한 롯데케미칼 손잡고 수소 사업을 위한 합작법인을 설립하기로 했다.

양사는 LNG(액화천연가스)가 기화할 때 발생하는 'LNG 냉열'로 수소를 액화하는 사업 모델을 택했다. 공기 중에 버려지던 냉열을 활용하는 만큼 비용 절감이 장점이다.

수소충전소도 100개소 건설이 목표다. SK가스의 기존 LPG 충전소를 적극 활용할 방침이다. LPG 충전소에 기체수소 충전소를 구축하려면 160평의 부지가 필요하지만 액화수소 충전소의 경우 필요 부지면적은 80평으로 줄어든다.

GS칼텍스도 SK가스처럼 LNG 냉열을 활용한 방식으로 액화수소 사업에 나섰다. 파트너로 한국가스공사를 택했다. 한국가스공사의 LNG 인수기지 내 유휴부지에 연산 1만t 규모의 액화수소 공장을 지을 계획이다. 오는 2024년 완공이 목표다. LNG 인수기지는 경기도 평택, 인천, 경남 통영, 강원 삼척과 충남 당진(건설 예정)에 있다. 생산한 액화수소는 수도권, 중부권 수소충전소에 공급할 계획이다.

각 기업들은 수소사업의 빠른 성장을 위해 합종연횡에도 적극적이다. 효성은 독일의 산업용 가스회사 린데그룹을, SK E&S는 미국의 수소기업 플러그파워를 파트너로 택했다. 롯데케미칼은 프랑스 에어리퀴드와의 협력을 통해 액화기술을 확보할 계획이다.

joze@heraldcorp.com