#07 수소사회 구현: 수소연료전지 실증프로젝트 거점 ‘규슈대’

안녕하세요. 수전해/수소연료전지 기반 발전 시스템을 개발하는 (주)케이워터크레프트입니다.

저번 시간에는 수소경제란 무엇이며 수소경제의 핵심을 이루는

수소연료전지에 관하여 알아보았는데요.

오늘은 수소사회 구현에 앞장서고 있는 일본 규슈대 캠퍼스에 관하여 알아보겠습니다.

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1. 일본의 수소경제시대 준비

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화석연료 시대 종말론이 점차 현실화되고 있는 가운데 수소에너지에 대한 관심이 더욱 높아지고 있습니다.

수소 경제 시대를 가장 적극적으로 준비하는 국가는 바로 가깝고
도 먼 이웃나라인 일본입니다.

일본은 1980년 설립된 정부 산하 신에너지산업 기술종합개발기구(NEDO)를 중심으로

수소 경제 시대를 준비해 왔습니다.

1970년대에 세계를 강타한 두 차례의 오일쇼크 여파로 에너지의 다양화가 요구된 가운데

서둘러 새로운 에너지 개발에 착수한 것입니다.

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일본 수소 연료전지 시장 규모 예측

출처. http://magazine.hankyung.com

일본에서 수소경제 시대의 밑그림이 가장 먼저 그려지고 있는 곳은 후쿠오카현입니다.

일본 4대 공업지역 중 하나인 ‘기타큐슈 공업지대’가 자리한 후쿠오카는

제철소에서 철광석을 제련할 때 수소가 발생합니다.

이 때문에 이미 오래전부터 수소를 어떻게 활용해야 할지에 대해 고민해 왔습니다.

후쿠오카는 2004년 일본 최초로 산·학·관 연계 ‘후쿠오카 수소에너지 전략 회의’를 설립해

‘후쿠오카 수소 전략 프로젝트(Hy-Life 프로젝트)’를 전개하고 있습니다.

해당 프로젝트에서는 수소에너지 관련 연구·개발을 비롯해

인재 육성, 사회 실증, 산업 육성 등에 대한 작업을 추진 중입니다.

이와 관련해 후쿠오카 수소에너지 전략회의의 한 관계자는

“전략회의에서는 그동안 산·학·연이 일체가 되어

‘수소에너지 사회의 시각화 및 구체화’를 위해 노력해 왔다”며

“앞으로도 규슈대를 중심으로 수소에너지 연구에 집중하면서

수소·연료전지 분야의 시장 확대와 지역 산업으로서의 육성에 힘을 쏟을 계획”이라고 했습니다.

2. 수소연료전지 실증프로젝트의 거점 ‘규슈대’

후쿠오카 수소에너지 전략 회의 관계자가 수소 경제를 설명할 때 빠지지 않고 등장하는 곳이 있습니다.

바로 규슈대학교입니다.

규슈대는 수소분야의 연구에서 독보적인 위치를 차지하고 있습니다.

규슈대가 처음 수소에너지 연구에 착수한 것은 2003년입니다.

당시만 해도 다른 일본 대학들은 수소에너지 연구에 큰 관심을 보이지 않았는데요,

여기에는 앞서 언급한 후쿠오카의 지역적 특수성이 그 배경입니다.

공업지대에서 발생하는 수소 활용에 대한 후쿠오카의 고민을 해결하기 위해

지역 거점 대학인 규슈대가 나선 것입니다.

(1) 고체 산화물 연료전지(SOFC) 개발

규슈대는 2005년 이토캠퍼스를 새롭게 조성하고 ‘수소에너지 연구센터’를 출범했습니다.

이를 중심으로 다양한 수소에너지 관련 프로젝트를 진행하면서

수소 경제 실현에 앞장서겠다는 계획을 지니고 있었습니다.

특히 최근 규슈대는 수소 경제의 핵심이라고 할 수 있는 수소·연료전지 분야,

그 중에서도 고체산화물 연료전지(SOFC) 개발에 집중하고 있습니다.

SOFC는 수소와 공기만으로 전기를 발생시키는 친환경 전지입니다.

일반적으로 전력을 저장해 사용하는 전지에 비해

가격이 저렴하고 연료의 연소과정이 없어 유독 물질을 배출하지 않는 것이 특징입니다.

이와 관련하여 모리 아카리 규슈대 수소에너지 국제연구센터 주임교수는

“SOFC는 빌딩이나 마을 정도 규모의 큰 발전을 일으킬 때 그 위력을 발휘할 수 있을 것으로 기대한다”며

“자동차 연료전지는 어느정도 완성 단계에 들어섰지만

SOFC에 대해서는 앞으로도 연구해야 할 부분이 많다”고 했습니다.

SOFC의 가장 큰 고민거리는 내구성입니다.

섭씨 영상 1000도 이상의 고온으로 구동하기 때문에

어떤 재료를 사용해 내구성을 얼마나 높일 수 있는지가 핵심 과제입니다.

현재 275ha에 달하는 이토캠퍼스는 수소경제 실현의 실증 실험 캠퍼스로 활용되고 있습니다.

캠퍼스 내에서 사용하는 모든 에너지를 수소에너지로 대체하여

이를 통해 생활하도록 하는 콘셉트입니다.

실제로 2015년 3월부터 차세대 연료전지를 캠퍼스 인근에 설치 후 가동 중입니다.

이곳에서 생산한 전기로 교내 전력 개통을 시험 운행하고 있는 것입니다.

(2) 캠퍼스 내 수소 스테이션

캠퍼스 내 수소 스테이션도 마련돼 있습니다.

2009년 연구를 목적으로 만든 규슈대 수소 스테이션은 규모는 크지 않았지만

기본적인 수소 스테이션의 모습과 성능을 보유하고 있었습니다.

압력이 낮아 충전 시간이 오래 소요되긴 하지만

큰 문제 없이 이용하고 있다는 게 수소 스테이션 관리자의 설명입니다.

규슈대 수소에너지 국제연구센터 산학연계연구원 하수오 박사는

“이처럼 규슈대 전체를 실험 대상으로 삼아 수시로 수집한 데이터를 반영해 피드백을 주다 보니

연구의 성과가 남다를 수밖에 없다”며

“수소 경제에 대한 관심도 높아지고 있는 만큼

규슈대의 수소에너지 연구는 더욱 속도가 붙을 것으로 보인다”고 했습니다.

규슈대 이토 캠퍼스에 설치된 수소 스테이션 내·외부 모습

출처. http://magazine.hankyung.com

한편 일본 정부는 2009년 후쿠오카에 ‘수소 타운’을 구축하고

연료전지 민간 보급을 빠르게 확대해 나가고 있습니다.

일본 후지경제연구소는 세계 연료전지 시장이 2025년 66조원 규모로 성장하며

이 중 30.3%에 해당하는 20조356억원을 일본이 차지할 것이라고 전망했습니다.

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참고문헌.

100% 수소로 움직이는 규슈대 캠퍼스(한국경제매거진)

日 수소·연료전지 실증프로젝트 거점 '규슈대학'(에너지데일리)

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오늘은 수소연료전지 실증프로젝트 거점으로서의 규슈대 캠퍼스 사례를 중심으로

수소사회의 구현에 대해 알아보았습니다.

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다음 시간에는 수전해란 무엇인지에 대해 소개해드리겠습니다.

 We Build Sustainable Clean Energy World

수전해/수소연료전지 시스템 전문기업

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