[횻츠업] 그린뉴딜 바람 타고! 풍력발전과 그린수소

 

최근 포스코그룹이 세계 해상 풍력발전 1위 업체 덴마크 오스테드와 MOU 체결했습니다. 오스테드가 8조 원 규모의 국내 최대 1.6GW(기가와트)급 인천 해상풍력사업 파트너로 포스코를 선택한 것인데요, 포스코는 해상풍력발전 단지 구축에 필요한 철강재를 공급하고, 포스코건설은 해상풍력 구조물 건설하며, 포스코에너지는 풍력발전을 이용한 그린수소 저장 및 수소발전 등을 맡게 됩니다.

 

큰 프로젝트를 진행하는 글로벌 업체와의 협력은 포스코만의 호재로만 여겨질 수 있지만 사실 그 이상의 의미가 있습니다. 왜냐하면 이 모든 것들이 지난해 7월 정부가 발표한 그린뉴딜과 관련 있기 때문입니다.

 

 

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그린뉴딜과 신재생에너지, 그리고 그린수소의 관계

 

그린뉴딜의 골자는 앞으로 에너지 보급에서 풍력, 태양광, 수소 등 신재생에너지 비중을 늘리는 데 있어요. 그린뉴딜 정책 발표 당시, 정부는 오는 2025년까지 태양광•풍력의 발전용량을 2019년 기준 12.7GW에서 42.7GW로 3배 이상 확충토록 방향을 잡았거든요. 이는 신재생에너지 분야에서 한국은 그렇다 할 성과를 이루지 못하고 있었기 때문입니다.

 

경제협력개발기구(OECD) 회원국들의 재생에너지 비중이 35.2%에 달하는 것에 반해, 한국은 재생에너지 비중이 8.1%로 OECD국가의 4분의 1에 불과합니다. 수력을 제외한 풍력과 태양력만 포함할 경우에는 2.63%로 더욱 비중이 줄어들죠.

 

신재생에너지는 그 자체만으로 탄소 발생을 줄일 수 있다는 강점을 가지지만, 사실 그린수소를 생산하기 위한 수단으로 활용되기에 그 중요성이 더해집니다. 수소를 얻는 과정에서 탄소를 발생하는 그레이수소, 블루수소와는 달리 그린수소는 재생에너지 전력으로 물을 전기분해(수전해)하여 생산하기 때문에 온실가스 배출이 전혀 없는 가장 친환경적인 방식이라고 할 수 있어요.

 

 

BloombergNEF에 따르면, 2050년에는 그린수소의 생산 단가가 현재의 1kg당 2.5~4.6달러에서 0.8∼1.6 달러 수준까지 하락할 것으로 보고 있습니다. 1kg당 3달러 수준을 경제성 확보 기준으로 보고 있는 만큼 그린수소의 경제성을 확보하기 이전에 할 수 있는 일, 즉 그린수소 생산 인프라를 미리 확충해놓는 일을 차근히 진행하려는 것입니다.

 

 

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그린뉴딜에서 해상풍력발전이 중요한 이유

 

지난 10년간 전 세계 풍력발전 누적 설치용량은 2010년 180GW에서 2019년 622GW로 증가해 연평균 14.7% 성장했는데, 이 중 해상풍력은 3GW에서 28GW로 연평균 증가율이 28.1%에 달했습니다. 과거에는 대부분이 육상풍력이었으나 최근 들어 해상풍력의 비중이 점점 증가하는 상황이죠.

 

 

그렇다면 신재생에너지 중 풍력, 그것도 해상풍력이 중요해진 이유는 무엇일까요? 그것은 바로 입지 선정과 이해당사자들 간의 합의, 그리고 발전 전력량 등에 있는 것으로 분석할 수 있어요. 자세히 살펴보면, 육상풍력과 비교해 입지 제약에서 자유로운 이점입니다. 입지 선정과정에서 발전단지를 구축할 때 가격이 비싼 부지를 매입하지 않아도 되고, 주민 수용성 단계에서도 충돌을 피할 수 있어요. 소음이나 전파 방해 등 육상풍력에서 발생할 수 있는 문제를 차단할 수 있습니다. 또 대형 단지를 건설할 수 있기 때문에 전력을 대량 확보할 수도 있습니다.

 

이런 장점에 힘입어 한국도 해상풍력 규모를 2030년까지 12GW로 늘려 영국, 독일, 중국, 미국에 이어 세계 5대 해상풍력 강국으로 도약하겠다는 목표를 실천해가고 있어요. 그 와중에 포스코가 꾸준히 오스테드와 협력 관계를 유지해 이번 MOU를 체결하는 성과는 낸 것이죠. 이번 MOU로 포스코뿐 아니라 한국의 그린뉴딜에 참여하는 많은 기업들에 사업 확대의 새로운 기회를 열어줄 것으로 보입니다.

 

 

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효성의 풍력과 수소 사업 전망

 

효성은 그동안 꾸준히 풍력과 수소 사업을 추진해오고 있었어요.

 

 

효성중공업은 풍력발전기의 주요 구성기기인 증속기, 발전기, 제어기, 타워 등을 생산해왔습니다. 최근 해상풍력발전 터빈이 대형화되는 추세에 맞춰, 세계 3위 해상풍력 터빈업체인 중국 상해전기그룹의 자회사 SE윈드와 합작사를 세우고 8MW급 풍력터빈 사업을 추진할 계획이죠. 또한, 국내 최초로 풍력 등 신재생에너지용 송배전 시스템인 MVDC 국산화에 성공했습니다. 중압 규모의 전기로 발전되는 신재생에너지의 특성상, 풍력 송배전 시스템 분야에서도 효성중공업의 MVDC 기술이 핵심적인 역할을 할 겁니다.

 

 

효성중공업의 수소 사업 역시 빼놓을 수 없습니다. 2008년부터 한국에 수소충전소 보급을 시작해 지난해 8월에는 정부세종청사 안에 수소충전소를 구축하는 등 최근까지 총 18곳의 수소충전소를 이미 보급했습니다. 액화수소 충전 인프라도 공동 구축할 예정인데요, 독일 린데그룹과 함께 울산 용연공장 내 부지 약 3만㎡(약 9,000평)에 연 생산량 1만 3000톤 규모의 액화수소 공장을 신설할 계획이거든요. 공장이 완공되는 2023년에 맞춰 공장에서 생산한 액화수소의 공급을 위해 전국 주요 거점 지역에 120여 개의 수소충전소(신설 50곳, 액화수소 충전 설비 확충 70곳)를 지을 예정입니다.

 

 

효성첨단소재는 탄소섬유를 만들어 수소 저장 및 운송의 핵심 소재를 담당합니다. 무게는 철의 4분의 1에 불과하지만, 강도는 10배, 탄성은 7배인 탄소섬유는 수소연료탱크의 내부압력 700bar를 버틸 수 있죠. 이 수소연료탱크는 수소차와 수소충전소에 설치되고 있어요.

 

효성화학이 용연공장에서 나오는 부생수소를 활용해 액화수소 생산을 시작하게 되면, 드디어 수소의 생산, 운송, 유통 등의 수소밸류체인이 완성됩니다. 이렇게 구축된 인프라는 해양풍력으로 얻게 된 그린수소의 유통도 담당하게 되겠죠. 여기에 신재생에너지의 안정적 사용을 위한 필수 설비인 효성중공업의 ESS(Energy Storage System)가 해상풍력발전에 더해진다면 완벽한 수소사회로의 전환을 이룰 수 있겠습니다.

 

 

이번 인천 해상풍력 사업은 시작에 불과합니다. 2.4GW 발전 규모의 서남권 해상풍력단지, 4.1GW의 신안 해상풍력단지, 4.6GW 규모의 울산 부유식 해상풍력단지 등이 연이어 착공을 기다리고 있거든요. 이 대규모 친환경 발전 단지들은 대부분 2030년 이전에 완공될 예정입니다. 더욱 2030년이 기대되는 대목이죠. 2050년 온실가스 배출 ‘넷 제로’로 가는 데 해상풍력은 태양광•조력•양수•바이오 발전과 더불어 중심축이 될 것이고 그 끝은 그린수소에 도달하게 될 것입니다.