수소경제를 이해하기 위해서는 우선 수소경제 Value Chain (생산의 전반적인 단계)을 살펴보아야 하는데 수소경제의 Value Chain은 수소의 생산, 저장, 운송, 충전, 이용 단계로 구분한다. 수소 생산 방법은 앞서 연재에서 살펴봤듯이 화석연료 개질, 화학ᆞ철강 등 공업 프로세스 부산물(부생가스), 물의 전기분해, 미생물 이용 등 다양하다.
수소경제는 수소를 생산하는 것뿐만 아니라 저장, 운반하는 충전설비나 파이프라인을 통해 소비자에게 수소를 제공하는 것을 포함하는 범위로 안전성과 경제성이 충족되어야 한다.
일반적으로 수소는 기체압축방식으로 저장하며 파이프라인, 수소 튜브트레일러 등을 활용하여 운반한다.
이번 연재에서는 수소 운송을 위한의 튜브트레일러에 대해서 살펴보고 튜브트레일러의 시장전망에 대해 논의해 보고자 한다.
◆ 수소 튜브트레일러란 무엇인가?
지난해까지 민간이 이용할 수 있는 수소충전소는 10개소 정도였지만 올 상반기까지 고속도로 휴게소 충전소 6개소가 설립되어 총 20여개소의 충전소가 운영 중이다. 정부는 올해 말까지 86개소의 충전소를 구축할 계획이다. 이로 인해 튜브트레일러 수요도 덩달아 증가할 전망이다. 이들 대부분의 수소충전소는 모두 튜브트레일러 방식으로 수소를 저장·운송해야 하기 때문이다.
수소튜브트레일러는 수소가스 저장용기가 장착된 차량을 일컫는다. 튜브트레일러 차량이 수소충전소에 도착하면 바퀴가 달린 카트리지만 내려놓고 차량은 돌아가게 된다. 충전소에는 수소를 공급해 놓는 튜브트레일러가 설치된다. 트레일러 내부에 보관된 수소가 압축 패키지를 거쳐 수소 차량으로 옮겨지는 방식으로 충전이 이뤄진다.
튜브트레일러는 울산·여수·대산 등 석유화학단지에서 생산되는 부생수소를 수소충전소로 저장운송하는 역할을 담당하는 중요한 장비다.
현재 국내에서 운영되는 수소튜브트레일러는 총 500여대다. 수소충전소 운영사업자들과 수소제조운송 기업들의 튜브트레일러의 구매수요의 증가가 확대된 가운데 수소 튜브트레일러 시장은 요동치고 있다.
◆수소 튜브트레일러 시장 현황
국내에서 수소 튜브트레일러의 제조기업은 엔케이(대표 천남주)가 유일하다. 엔케이는 고압가스용기 전문업체로 한국특장차와 협력해 튜브트레일러를 제작하고 있다.
엔케이는 2290리터급 10기의 수소저장용기를 장착한 튜브트레일러(수소 330kg,200bar)를 공급하고 있으며 2240리터급 8기를 장착한 튜브트레일러(250bar)를 출시할 예정이다.
이와 더불어 노르웨이 기업과 기술제휴로 복합소재를 이용한 350bar 튜브트레일러도 개발 중이다.
엔케이는 작년 7월에 중국 남양압력용기(상해)기술유한공사(NKSH)와 안커제능 과학기술발전그룹 유한공사간에 양해각서를 체결하고 2020년까지 중국 북경 소재 안커제능에 수소용기와 이동식 튜브트레일러를 독점공급할 계획이다.
엔케이는 중국을 시작으로 미국, 유럽 등 해외 수소충전소 관련업체를 대상으로 한 수출에 적극 나설 예정이다.
하지만 이런 엔케이의 선전에도 불구하고 앞으로 수소튜브트레일러 시장이 확대되면 해외 제품들이 들어오는 것은 불가피할 전망이다. 국내 수소충전소용 수소저장용기는 이미 미국과 독일, 일본등 해외제품이 시장을 지배하고 있기 때문이다. 이렇다보니 튜브트레일러용 수소저장용기도 해외기업들이 독식하지 않을까하는 우려 섞인 목소리가 나오고 있다.
이에 수소저장용기의 국산화 기술개발이 시급한 상황이다. 또한 시장 확대와 더불어 국내기업의 양성에도 힘을 기울여야 할 것으로 보인다.
◆수소 튜브트레일러의 안전성 및 경량화
전문가들은 수소튜브트레일러가 대량의 수소를 저장해 장거리로 운행하기 때문에 운송종 안전성 확보와 사후관리가 중요하다고 강조하고 있다.
2017년 7월 수소튜브트레일러를 싣고 고속도로를 주행하던 트레일러가 앞차와 추돌사고를 일으킨 사고가 발생했다.
이 사고는 수소를 싣고 달리던 튜브트레일러가 앞서 가던 승용차를 들이받으면서 일어났으며 트레일러를 뒤따르던 차량 2대도 연쇄 추돌해 트레일러와 승용차 한 대가 불에 타고 운전자 등 7명이 부상을 입었다.
전문가들은 “기체를 고압으로 충전하는 수소는 가연성가스로 교통사고로 인해 화재가 발생하면 매우 위험해질 수 있다”며 수소튜브트레일러의 위험성을 강조했다.
이러한 운송 중 문제뿐만 아니라 제품 자체의 안전성도 문제가 되고 있다. 실례로 국내 수소제조운송 기업 중 중국산 튜브트레일러를 도입했지만 사후관리가 제대로 되지 않아 피해를 겪고 있다는 것이다. 이처럼 기술력과 A/S 능력이 떨어지면 많은 문제가 발생한다.
전문가들은 튜브트레일러는 제작부터 재검사까지 완전 책임제로 공급해야 하며 해외기업들로부터도 사후관리를 확보하고 공급받아야 한다고 강조하고 있다.
또한 수소충전소 관련 부품,장비의 국산화율을 높이기 위해 정부의 지원과 법제도개편이 수행되어야 한다고 말했다.
이에 정부는 고압기체수소 튜브트레일러를 경량화해 운송비를 절감하고, 장기적으로 전국을 연결하는 수소 주배관을 건설할 계획이다. 수소 운송 단계에서의 경제성 확보를 위해 수소트레일러 용량을 확대하기로 하고 튜브트레일러의 중량을 대폭 감축할 예정이다. 수소튜브트레일러가 너무 무거워서 서울 시내를 다닐 수 없기 때문에 체중을 대폭 줄인다는 것이다.
장기적으로는 전국을 연결하는 수소 주배관을 건설하여 수소를 운송하는 것이 경제적이고 안전하지만 그러기 전까지 대한민국 전국 구석구석을 누빌 수 있도록 수소튜브트레일러의 안전성 제고 및 경량화에 힘을 쏟고 있다.
환경경찰뉴스 이의정 기자