연 3만 톤 규모의 액화수소가 시장에 풀린다.
액화수소 불모지 벗어나
인천에 세계 최대 규모의 액화수소플랜트가 들어섰다. SK E&S는 지난 5월 8일 인천 서구 아이지이(IGE)에서 액화수소플랜트 준공식을 열었다. 아이지이는 액화수소 사업을 위해 SK E&S가 지난 2021년 출자·설립한 자회사다.
액화수소는 높은 기술력이 필요해 미국, 캐나다, 유럽, 일본 등을 포함한 9개국 정도만 다뤄왔다. 해당 국가들은 일찍이 액화수소에 발을 들였다. 2021년 삼정KPMG 경제연구원에 따르면 독일은 ‘액화기반 수소 저장 기술 개발 촉진’을 선언했으며 호주는 ‘해외 액화수소 공급망 구축 사업’을 추진하고 있다.
하루 90톤 생산 가능
SK E&S 액화수소플랜트에서는 하루 90톤의 수소가 만들어진다. 연간 생산량은 약 3만 톤에 이른다. 액화수소 생산 국가 중 단번에 상위권으로 도약한 것이다. 미국에서는 매일 약 256톤, 캐나다·일본·유럽에서는 각각 81톤, 30톤, 25톤의 액화수소가 생산되고 있는 것으로 알려진다.
국내 액화수소 생산량은 증가할 전망이다. 두산에너빌리티는 지난 1월 연간 1,700톤을 생산할 수 있는 액화수소플랜트를 준공했다. 효성하이드로젠은 올해 안으로 울산 액화수소플랜트를 완공할 예정이다. 이곳에선 연간 1만3,000톤의 수소가 생산된다. 하루 기준으로 환산하면 두 플랜트 합산 40톤의 수소가 생산되는 셈이다.
SK E&S 추형욱 대표이사 사장은 “인천 플랜트 가동 및 액화수소 충전 인프라 구축 계획을 차질 없이 수행해 안정적 수소 수급 생태계 조성에 기여하겠다”고 말했다.
콜드박스 2개로 오류 줄여
SK인천석유화학으로부터 95% 순도의 부생수소를 받아서 정제하는 것이 액화수소 생산의 출발점이다. 이때 PSA(압력변환흡착) 정제방식이 적용됐다.
정제된 수소는 80K, 20K 콜드박스를 거쳐 액체 상태로 탄생한다. 아이지이 신인철 기술위원은 “영하 253℃ 정도 차이의 온도로 한번에 냉각하게 되면 재료에 문제가 발생할 확률이 높다”라며 2개의 콜드박스를 도입한 이유를 설명했다. 80K 콜드박스에서는 질소를 냉매로, 20K 콜드박스에서는 냉각된 수소를 냉매로 사용한다. 아이지이는 에어리퀴드와 함께 액화 공정 설비를 구축했다.
저장, 출하 거쳐 시장에 공급
액화된 수소는 초저온 파이프를 통해 LH2 저장탱크로 이송된다. 인천 액화수소플랜트는 저장탱크 6대에 총 120톤을 저장할 수 있다. 마지막으로 출하공정을 거치면 수소가 시장에 공급된다. 총 12개의 출하시설(로딩박스)을 갖추고 있다.
CJ대한통운, 시장에 액화수소 뿌린다
액화수소 운송은 CJ대한통운이 맡는다. 인천 액화수소플랜트에서 생산되는 연 3만 톤 규모의 액화수소를 전국에 운송한다. CJ대한통운은 전용 특수 탱크트레일러에 액화수소를 실어 전국 각지 충전소에 공급하게 된다. 지난 2021년부터 액화수소 운송을 위해 SK E&S와 긴밀히 협의해온 결과다. 지난해에는 액화수소 탱크트레일러 3대를 확보했으며 올 초에는 전국 충전소에 초도물량을 시험 운송한 바 있다.