Innovation

W2H는 음식물 쓰레기, 하수슬러지, 가축분뇨 등과 같은 유기성 폐기물에서 발생된 메탄을 정제해 바이오가스를 만든 후, 수소로 변환하는 방식입니다. 수집된 유기성 폐기물은 파쇄, 선별 등의 전처리 공정을 거친 후 혐기소화조에서 미생물에 의한 발효 과정을 거쳐 바이오가스로 생성됩니다. 다음으로 이산화탄소와 불순물을 제거하여 바이오메탄이 된 후, 수소추출기에서 개질 반응을 통해 수소로 생산됩니다.

W2H는 현재 대한민국 충주에서 바이오가스 수소 생산/활용 실증 사업에 현대건설과 현대로템이 협업하여 참여 중입니다. 음식물쓰레기를 활용하여 일 500kg 규모의 수소를 생산하고, 수소차까지 통합적으로 상업 운영되는 세계 최초의 설비로, 일 60톤의 폐기물을 활용합니다.

W2H는 버려진 폐기물을 통해 지역 단위의 미니 수소 생산 허브를 개발하고 지역 단위 자원 독립 모델을 구축할 수 있다는 점이 큰 장점이고 수소 운반 및 저장 과정의 비용을 절감함으로써 수소 자원의 독립성을 높일 수 있습니다. 이러한 장점을 바탕으로 개발도상국 및 선진국 등 지역 별, 국가 별 특화된 자원순환 패키지사업을 전개해 나갈 계획입니다.

현대엔지니어링은 다음 공정을 통해 폐플라스틱에서 수소 에너지를 생산합니다. 먼저 파분쇄, 입도 등의 전처리 공정을 통해 금속, 모래 등의 불순물을 제거합니다. 이 후 현대엔지니어링에서 자체 개발한 용융 공정을 통해 전처리된 폐플라스틱을 점성이 있는 액체 상태로 만들고 미세한 불순물을 추가로 제거합니다. 다음으로는, Shell의 기술인 가스화 공정에 액체 상태의 용융 폐플라스틱, 산소, 스팀을 가스화기에 투입하여 CO와 H2로 이루어진 합성가스를 생산합니다. 마지막으로, 합성가스를 정제하여 CO의 전환 공정을 통해 H2를 추가로 생산하고 합성가스에 포함된 불순물을 제거하고 탄소를 분리하여 고순도 수소를 생산합니다.

Plastic-to-hydrogen을 통해 폐플라스틱 연 13만 톤을 친환경적 방법으로 처리하여 순도 99.99%의 수소를 연 2.4만 톤 생산 가능하며, 생산된 수소는 연료전지 발전 연료, 수소차 충전용 수소, 친환경 선박 연료 등으로 사용될 수 있습니다.

현대자동차그룹은 그린 수소 생산을 적극적으로 추진하고 있습니다. 현대자동차는 메가와트(MW)급 PEM수전해기 양산화를 목표하고 있습니다. 현재 알칼라인 수전해 대비 PEM수전해가 약 1.5배 정도 비싼 편이나, 향후 연료전지 부품 공용화를 통해 현재의 PEM 수전해 대비 경쟁력 있는 가격으로 수소를 생산할 예정입니다.

현대건설과 현대엔지니어링은 다양한 수전해 기반 수소 생산기지 구축에 EPC (설계/조달/시공) 역무로 참여하고 있습니다.

우선 수소는 석유화학 공정이나 철강 생산 과정 등에서 부수적으로 발생하는 부생 수소, 천연 가스 등 다른 가스에서 공정을 통해 수소를 추출하는 개질 수소, 그리고 수전해를 통한 그린 수소 생산 등 다양한 방법으로 생산됩니다.

생산된 수소는 유통을 위한 가공 단계를 거치고 고온 압축 후 튜브 트레일러로 주입되어 출하됩니다. 기체 형태의 수소는 생산량에 맞추어 적절한 공급 스케줄로 관리됩니다. 튜브 트레일러를 통해 저장된 수소는 수소 운반 트럭을 타고 운반되고 마지막으로 수소 충전소, 산업체 등을 통해 판매되고 사용됩니다.