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수소충전소에서 사용하는 재료의 제한

전문가 제언: ○ 수소연료전지자동차의 개발 초기에는 수소 공급을 위한 연료개질기를 정착한 자동차 설계가 주로 연구되었지만 효율성과 크기에 대한 제한 때문에 최근에는 주로 수소충전소를 설치하여 천연가스 개질을 통해 생산된 수소를 고압탱크에 저장했다가 충전소에서 자동차의 수소저장탱크에 주입하여 연료로 사용하는 연구개발이 수행되고 있다.

○ 수소연료전지자동차의 구성은 크게 수소저장시스템/연료전지발전시스템과 전기적 동력시스템으로 구분할 수 있다. 고압의 수소탱크는 연료전지로 수소를 공급하며 발전을 위한 전기화학반응에 필요한 산소는 대기 중의 공기로부터 공급된다. 또한 연료전지에 공급된 수소는 대기 중으로 바로 방출되는 것이 아니라 수소 이용률을 높이기 위해 수소탱크의 수소와 혼합되어 다시 연료전지에 공급되는데 이를 통해 연료 소비량을 줄일 수 있고 수소가 공기 중으로 방출될 때 발생할 수 있는 위험성도 줄일 수 있다.

○ 수소연료 전지자동차는 가솔린이나 디젤 등의 내연기관자동차에 비해 효율이 높고 질산화합물이나 황산화물과 같은 유해가스 배출도 거의 없다. 수소연료전지의 본격적인 보급을 위해서는 수소를 자동차에 주입 및 충전하는 시설인 수소충전소가 반드시 필요하다.

○ 수소충전소의 류는 수소를 직접 생산한 후 고압용기에 저장했다가 자동차에 주입하는 방식인 현장 생산방식과 원격지의 화학공정에서 발생되는 저렴한 비용의 수소를 트럭으로 수소충전소까지 이송하여 고압탱크에 저장하여 공급하는 방식으로 구분할 수 있는데 전자가 경제적인 측면에서 더 유리하다고 평가되고 있다.

○ 현재 우리나라의 수소연료전지자동차 개발은 실증이 진행되고 있으며 수소충전소는 2012년 기준으로 총 13곳에서 운영 중이다. 운영 중인 수소충전소의 수소생산용량은 약 30N입방미터/h로 하루에 약 13∼15대 정도의 차량을 충전할 수 있는 규모이다. 국내에서 수소연료전지자동차의 보급은 2015년도에 본격적으로 이루어질 전망이지만 30N입방미터/h보다 높은 수소생산용량을 갖춘 수소충전소가 필요하다.

저자: Tatsumi Takehana
자료유형: 학술정보