경북도가 포항시 분산에너지 특구 지정을 위해 재심의 준비에 돌입했다. 7일 도는 포항 분산에너지 특화지역 지정이 기후에너지환경부 에너지위원회에서 보류 결정이 이뤄지면서 차기 재심의에 총력 대응하겠다고 밝혔다. 포항 분산에너지 특화지역은 무탄소에너지 공급시스템 실증사업으로 전력신산업을 육성하기 위한 사업모델이다. 무탄소 연료인 암모니아를 개질해 청정수소를 생산하고 수소엔진발전기를 통해 전력을 생산하는 방식으로, 탄소배출이 전혀 없는 친환경적 미래에너지원으로 주목을 받고 있다. 도는 포항시 흥해읍 일원의 영일만 산업단지를 중심으로 청정 암모니아 기반의 수소엔진발전 실증을 통해 무탄소 분산전원을 상용화해 청정전력을 지역 수요기업에 직접 공급할 계획이었다. 분산 사업자는 GS건설과 아모지, HD현대인프라코어가 컨소시엄을 구성해 추진될 예정이었다. 이차전지와 철강기업이 밀집해 있는 포항은 국가 핵심산업의 거점지역이다. 특구 지정으로 제조기업들의 전력수요 증가에 대응하고 탄소국경조정제도(CBAM)에 대비한 무탄소 전력 확보에 큰 도움이 될 것으로 기대했다. 보류 결정에 위기를 맞고 있는 지역 산업계에서는 아쉬움을 토로하는 상황이다. 도는 특화지역 지정에서 보류됨에 따라 차기 에너지위원회 재심의에서는 지정 필요성 논리를 더 보완해 반드시 지정될 수 있게 총력을 기울일 계획이다. 도 관계자는 “관계 부처인 기후에너지환경부와 긴밀하게 협의해 대응할 계획”이라며 “협의체 구성 및 협약체결, 세부 추진계획 수립 등 사업 구체화를 위한 논의를 일정대로 추진해 분산특구 지정에 대비한 준비를 착실히 추진할 방침”이라고 했다.

경북 포항시가 ‘분산에너지 특화지역’ 공모 최종 후보지로 선정되면서 기대가 커지고 있다. 22일 포항시는 산업통상자원부 주관 분산에너지 특화지역 공모에서 포항이 부산, 울산, 제주 등 7곳과 함께 최종 후보지에 선정됐다고 밝혔다. 산자부는 6월 에너지위원회 심의를 거쳐 최종 선정지를 확정할 계획이다. 시가 제안한 사업은 세계 최초로 ‘청정 암모니아 기반 무탄소 분산에너지 실증 및 상용화’를 핵심 모델로 내세운 신산업형 분산특구다. 영일만 산업단지를 중심으로 암모니아 기반 수소엔진 발전설비를 구축하고, 이차전지 기업에 무탄소 전력을 공급함으로써 친환경 산업 인프라를 조성한다는 계획이다. 2026년 유럽연합(EU)의 탄소국경조정제도(CBAM) 시행을 앞두고 무탄소 전력 사용을 통해 지역 수출기업의 글로벌 경쟁력을 강화하는 데 도움이 될 전망이다. 포스텍, GS건설, 아모지, HD현대인프라코어, 에코프로에이치엔 등 민관산학이 참여한 ‘해오름동맹 포항 무탄소 에너지 협의체’도 구성해 분산에너지 기반 구축에 박차를 가하고 있다. 이강덕 시장은 “청정 암모니아 기반 무탄소 전력 실증 사업은 세계 최초로 시도되는 혁신적인 프로젝트다. 지역 수출기업들이 탄소국경세에 선제적으로 대응할 수 있는 계기가 될 것”이라고 강조했다.

GS건설은 경북 포항 영일만 산업단지에 암모니아를 원료로 한 친환경 전기 발전 플랜트 공급을 추진한다고 21일 밝혔다. 이는 경상북도가 포항시에 추진하는 분산에너지 특화지역 조성 사업의 하나로, GS건설은 암모니아에서 수소를 뽑아 전기를 생산하는 2TEU(1TEU는 20피트 컨테이너 1개) 규모 발전 플랜트를 상용화하는 것을 최종 목표로 하고 있다. GS건설은 이날 포항시청에서 포항시, HD현대인프라코어, 아모지와 ‘포항시 분산에너지 활성화를 위한 업무협약’을 체결했다. 미국 스타트업인 아모지는 암모니아에서 수소를 추출하는 기술을 보유한 미국 스타트업이며, HD현대인프라코어는 수소로 전기를 만드는 엔진을 생산하는 국내 대표 기업이다. GS건설은 우선 이 두 기업이 보유한 기술을 통합해 암모니아를 투입하면 바로 전기가 생산되는 발전 모듈을 만들어 2027년부터 실증에 나선다. 실증이 성공해 사업성이 있다고 판단되면 본격 플랜트 건설을 추진해 영일만 산단 내 기업을 대상으로 공급 사업을 시작한다는 계획이다. GS건설 관계자는 “청정수소화합물(암모니아) 기반 수소 발전기로 생산되는 무공해 전기는 향후 데이터센터, 대형 제조업 공장 및 제로 에너지 빌딩에도 수요가 많을 것으로 전망한다”고 전했다. 분산에너지는 에너지를 사용하는 지역 인근에서 직접 생산·소비하는 에너지를 의미한다. 특화지역에는 전기 사용자가 전력시장을 거치지 않고 기업에 직접 전기를 공급할 수 있는 특례가 적용된다.

경북 포항시가 분산에너지 특화지역 지정을 위해 기업들과 함께 힘을 모은다. 21일 포항시는 GS건설, HD현대인프라코어, 아모지(AMOGY)와 함께 ‘포항 분산에너지 활성화’를 위한 업무협약을 체결했다고 밝혔다. 협약은 무탄소 에너지 공급과 분산에너지 특화지역 지정을 위해 마련됐다. 청정암모니아 기반 수소엔진 발전 기술 개발과 실증 등 미래 에너지 산업의 핵심 분야를 함께 추진할 계획이다. 시는 정부 분산에너지 특화지역 공모에 청정암모니아 크래킹을 통한 수소엔진발전 기술을 제안한 바 있다. 실증 및 상용화를 통해 무탄소 전력이 지역 내 공급될 수 있도록 하고, 에너지신산업이 활성화 되도록 투자 유치를 본격화할 전망이다. 시는 이번 협약을 통해 무탄소 에너지 기반을 강화하고, 안정적인 전력 공급 체계를 마련해 지역 기업의 수출 경쟁력도 높일 방침이다. 장상길 부시장은 “이번 협약은 포항이 청정에너지 중심도시로 도약하는 중요한 계기가 될 것”이라며 “지속가능한 산업 생태계 조성으로 지역경제와 국가 에너지 전환을 동시에 선도하겠다”고 했다.

한국전력이 주최하는 국내 최대 에너지 산업 박람회 ‘빅스포 2024’가 다음달 개막한다. 한국전력은 오는 11월6일부터 8일까지 3일간 광주 김대중컨벤션센터에서 ‘빅스포 2024’ 행사를 열고 혁신적인 에너지 신기술을 선보인다고 30일 밝혔다. 올해 10회차를 맞은 빅스포는 ‘에너지 미래로 향하는 여정’(Journey to the Future of Energy)을 주제로 진행된다. ‘에너지 대전환’이라는 커다란 변화에 대응하는 한전과 전력그룹사의 모습을 비롯해 앞으로 펼쳐질 미래 저탄소사회를 한발짝 앞서 보여줄 예정이다. 이번 행사에선 신기술 전시회, 국제컨퍼런스, 발명특허대전 등이 진행된다. 신기술 전시회는 청정성과 안정성, 효율성 등 3개 메인 테마로 구성된다. 국내외 200여개 기업이 100개 부스에서 에너지 저장장치 시스템(ESS), 부유식 해상풍력 등 차세대 전력기술과 혁신적인 솔루션을 선보일 예정이다. 국내에서는 LS일렉트릭, HD 현대일렉트릭, 효성중공업 그리고 해외에선 히타치에너지, IBM, 슈나이더 일렉트릭 등 글로벌 선도기업도 참여한다. 빅스포 역사상 처음으로 ‘신기술 공개’(BIXPO UNPACKED) 행사도 별도로 열린다. LS일렉트릭 및 LS전선, HD 현대일렉트릭, 아모지(AMOGY), 스탠다드에너지, 포네이처스, 코리아모빌리티 등 국내·외 에너지기술 선도기업들이 다수 참여해 최첨단 에너지 신기술과 신제품을 최초로 선보일 예정이다. 국제발명특허대전에서는 전력 그리드 안정화 기술, 친환경 전력 변환 시스템, 재생에너지 연계 기술 등 혁신적인 아이디어를 실현한 한국전력과 공공기관·대학생·일반(개인, 기업)·해외 발명가 등의 발명품 100여 점이 전시된다. 한전 관계자는 “6일 개막식에서 김동철 한전 사장이 ‘미래 전력망 확충’과 ‘K-Grid 수출 동력 창출’을 위한 ‘DC(직류) 비전 선포’를 통해 제2의 전력망 혁신 실현 계획과 의지를 천명할 예정”이라고 밝혔다.

수소는 차세대 친환경 에너지로 주목받고 있지만, 사실 많은 제약점이 있습니다. 상온에서 수소를 액체 상태로 저장하기 위해서는 엄청난 압력을 견딜 수 있는 수소 연료 탱크가 필요하고 낮은 압력에서 액체 상태를 유지하기 위해서는 영하 253도의 초저온을 유지해야 합니다. 한 마디로 운송 및 저장에 엄청난 비용과 에너지가 발생합니다. 물론 사고 시 화재 및 폭발 위험이 크다는 점과 현재 생산되는 대부분의 수소가 화석연료 기반이라는 점 역시 문제점으로 지적되고 있습니다.  최근 수소의 대안으로 떠오른 물질 중 하나는 암모니아입니다. 암모니아는 기본적으로 질소와 수소가 결합한 분자로 이를 분리하면 다시 질소와 수소를 얻을 수 있습니다. 끓는점이 영하 33.3도 정도로 높고 상온에서도 쉽게 보관이 가능하며 물에도 잘 녹아 수용액 상태로도 보관할 수 있습니다. 이미 1909년에 하버-보슈법에 의한 대량 생산 방법이 확립되어 있고 현재도 널리 생산, 유통 및 저장되는 물질로 새로 인프라를 구축해야 하는 수소와 비교해서 상대적으로 유리합니다.  최근 SK 이노베이션이 3000만 달러 투자를 결정한 미국의 스타트업인 아모지(Amogy) 역시 암모니아 기반의 연료전지 기술을 개발하는 기업입니다. 2020년 MIT 출신의 연구자들이 설립한 아모지는 트랙터와 드론처럼 상용 시스템에 탑재할 암모니아 연료전지 기술을 개발하고 있습니다. 이론적으로 암모니아를 수소와 질소로 분리한 후 수소 연료전지를 작동시키는 일은 어렵지 않습니다. 하지만 현실에서는 암모니아에 담긴 에너지가 여러 단계를 거쳐 전기의 형태로 바뀐 후 최종적으로 모터를 작동시키는 방식이기 때문에 구조가 복잡해질 가능성이 매우 높습니다. 결국 부피와 무게는 커지고 비용은 증가해 기존의 디젤 엔진은 물론이고 수소 연료전지와 경쟁이 안 될 가능성도 있습니다.  아모지는 지난 6월 1일 공개한 시연용 트랙터를 통해 이와 같은 우려를 불식시켰습니다. 이들은 미국의 대표적 농업 기계 업체인 존 디어(John Deere)의 트랙터를 개조해 암모니아 연료전지 트랙터로 만들었습니다. 이 트랙터는 100kW급으로 일반적인 농업용 작업에 필요한 충분한 힘을 지니고 있습니다. 아모지의 핵심 기술은 암모니아 탱크, 암모니아 개질기 (수소 추출용), 수소 연료전지의 효율화와 소형화로 사진에서 보는 것처럼 일반적인 트랙터에 충분히 탑재할 수 있습니다.  암모니아의 최대 장점은 수소보다 훨씬 편리하게 충전할 수 있으면서 리튬 이온 배터리보다 에너지 밀도가 높아 트럭이나 선박 같은 대형 운송 수단에 적합하다는 것입니다. 아모지에 의하면 암모니아의 에너지 저장 밀도는 리튬 이온 배터리의 5배에 달합니다.  하지만 수소와 마찬가지로 암모니아 연료의 미래가 무조건 장밋빛인 것은 아닙니다. 암모니아 자체는 수소보다 저장 및 수송 비용이 저렴하긴 하지만, 앞서 말한 것처럼 암모니아 연료전지 자체의 비용은 더 들어갈 수 있습니다. 폭발 위험은 수소보다 적지만, 암모니아는 강한 유독 물질로 수소보다 더 안전한 연료가 아니라는 점도 해결해야 할 문제입니다.  물론 암모니아를 친환경적으로 제조할 산업 기반 역시 중요합니다. 수소나 암모니아 모두 현재는 화석연료에서 얻어집니다. 최근 그린 수소나 그린 암모니아 생산에 대한 연구와 투자가 활발한 상태이지만, 기존의 제조 방식을 대신하기까지는 상당한 시간이 필요할 것으로 생각됩니다. 이런 문제점을 극복하고 암모니아가 친환경 미래 연료의 주역이 될 수 있을지 주목됩니다.