가볍고 차단성 높은 수소 연료탱크 소재 '나일론 라이너' 개발... 수소 밸류체인 구축에 도움 기대
가볍고 차단성 높은 수소 연료탱크 소재 '나일론 라이너' 개발... 수소 밸류체인 구축에 도움 기대
  • 곽지우 기자 jiwoo94@dailyenews.co.kr
  • 승인 2022.09.07 12:02
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수소에너지 시장은 매년 9%씩 증가해 2050년에는 5억5000만 톤에 달할 것으로 전망된다 (그래프=데일리e뉴스)
수소는 화석 연료를 대체할 친환경 에너지원으로 평가받고 있다.(사진=pixabay)

효성티앤씨가 독자기술로 수소차 연료탱크의 라이너 소재용 나일론을 개발 및 활용하는 데 성공하며 수소경제를 위한 밸류체인 구축에 도움이 될 것으로 보인다.

라이너는 연료 탱크의 내부 용기로 수소를 저장하고 누출을 방지하는데 필요한 핵심 부품이다.

이번에 효성티앤씨가 개발한 나일론 라이너 소재는 기존 금속 소재보다 가볍고 수소 가스의 누출을 막는 가스차단성도 기존 금속 소재 대비 30% 이상, 고밀도 폴리에틸렌 소재 대비 50% 이상 높다.

수소용기 라이너는 수소의 잦은 충전과 방전에 따른 급격한 온도차에 견딜 수 있어야 하는데 나일론 소재의 라이너는 -40°c에서 85°c 까지 견디는 등 온도차에 따른 내충격성이 뛰어나다.

효성은 지난 6월 수소용기 국제 품질 규격(UN/ECE R134) 시험을 통과하며 나일론 수소용기의 기능과 품질, 기술적 완성도를 갖췄다. 수소연료탱크 제조업체 및 완성차 업체와 협력해 상용 테스트도 진행할 계획이다.

또한 향후 -60°c 에서 90°c까지 내온 및 내충격성 범위를 넓혀 사용 트럭의 튜브트레일러부터 CNG 및 수소 선박에도 나일론 라이너를 적용한다는 방침이다.

나일론 소재 라이너는 수소 밸류체인 완성에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 

지구온난화로 인한 기후변화가 현실로 다가오며 기후위기와 경제를 한번에 해결하기 위한 '그린 뉴딜' 이 주목받고 있다.

현재까지 에너지 사용량의 대부분을 차지하는 화석 연료를 친환경 에너지원으로 대체하는 것이 그린뉴딜의 핵심이다. 그린 뉴딜에서 가장 주목받는 에너지원이 수소다.

수소를 산소와 반응시켜서 전기로 바뀌며 에너지로 사용 가능한데 이 과정에서 물이 생겨나 탄소 발생 없이 친환경적이며 많은 양을 비교적 장시간 저장 및 운송 가능하기 때문이다.

수소 밸류 체인은 수소의 생산, 저장, 운송, 충전, 활용 등 수소와 관련된 모든 산업을 말해 수소 밸류체인이 구축되면 탄소경제에서 수소경제로 나아가는 것을 의미한다.

수소시장은 매년 9%씩 증가해 2050년에는 5억5000만 톤에 달할 것으로 전망된다 (그래프=데일리e뉴스)
수소시장은 매년 9%씩 증가해 2050년에는 5억5000만톤에 달할 것으로 전망된다.(그래프=데일리e뉴스)

지난 2017년 수소경제를 주도하는 운송, 산업 분야 글로벌 기업들이 같은 비전을 가지고 장기적인 에너지 전환 장려를 위해 모여 수소위원회를 구성했다.

수소위원회(Hydrogen Council)의 전망에 따르면 글로벌 수소시장은 연평균 9%p씩 증가해 2050년 5억5000만톤으로 78EJ(엑시줄)까지 늘어날 것으로 전망된다. 석유 132억6000만배럴을 대체할 수 있는 양으로 오는 2030년 전 세계 에너지 사용량의 약 3%, 2050년에는 약 18%에 해당한다.

1EJ(엑시줄)이란 전세계가 하루에 필요로 하는 에너지의 양으로 수소가스로는 700만톤, 석유로는 1억7000만톤에 달한다. 수소경제가 예상치 대로 달성될 경우 이산화탄소 배출을 매년 약 60억톤 감축할 수 있을 것으로 예상된다.

수소는 생산과정에서 이산화탄소의 배출 여부에 따라 그린, 블루, 그레이 수소로 나뉜다.

현재 대부분을 차지하는 그레이 수소는 화석 연료로부터 생산돼 그 과정에서 이산화탄소가 발생한다. 그레이 수소는 약 1kg를 생산하는 데 이산화탄소 10kg을 배출해 친환경으로 보기 어렵다.

그레이 수소 생산 시 배출되는 이산화탄소를 포집하며 생산한 수소가 블루수소이며 그린 수소는 재생에너지원으로 물을 전기분해하며 생겨나 친환경적이다.

그린 수소는 원전을 활용한 수소 생산에 비해 5배에 달하는 비용으로 인해 가격 경쟁력이 부족하다는 평가를 받고 있지만 최근 대규모 투자가 이루어져 생산 비용도 빠르게 내려가고 있다.

우리 정부는 지난 2019년 1월 수소경제활성화 로드맵을 발표한데 이어 2020년 말 '2050 탄소중립 추진전략'을 발표한 바 있다.

지난해에는 수소경제 육성 및 수소 안전관리에 관한 법률 제정을 통한 수소경제 법제화로 수소경제를 활성화 시키겠다는 의지를 표명했다.

우리나라는 지난 2013년 세계 최초로 수소전기차를 양산한 국가이다. 2019년에는 글로벌 수소차 판매 1위를 차지했고 전 세계 발전용 연료전지의 40%를 차지하며 세계 최대 시장으로 평가받는다.

우리나라는 수소 승용차 보급, 충전소 보급속도 등에서 세계 1위를 차지했다.(사진=산업부 홈페이지)
우리나라는 수소 승용차 보급, 충전소 보급속도 등에서 세계 1위를 차지했다.(사진=산업부 홈페이지)

또한 기술력을 바탕으로 우리나라는 수소차, 연료전지 보급 세계 1위를 기록하고 있다.

지난 2월 수소법이 통과됨에 따라 국무총리를 필두로 수소경제위원회가 컨트롤타워 역할을 하고 있으며 지난해 하반기에는 산업부 산하 수소경제정책과, 수소산업과, 에너지안전과 등을 신설하며 수소경제 활성화를 위해 빠르게 나아가고 있다.

정부의 이러한 노력에 따라 국내 기업들도 오는 2030년까지 43조원을 투자한다고 밝혔다. 국내 대기업들을 중심으로 그린,블루수소에 11조원, 발전 수소차 등의 분야에 23조원을 투자할 계획이다.

[데일리e뉴스= 곽지우 기자]



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