수전해 기술을 기반으로 한 상업용 수소생산기지가 한국에 처음 건설됐다.
전북특별자치도, 부안군, 한국수력원자력, 현대건설 등이 참여해 만든 수소생산기지는 전북 부안군 신재생에너지단지 내 5,000여㎡의 부지에 들어섰다.
이곳에서 물을 전기분해해 얻은 수소는 지역 내 수소 연구시설과 수소충전소에 공급된다. 생산 규모는 수전해 방식으로 국내 최대 규모인 하루 1톤 이상이다. 수소 1톤으로 차량 150대 정도를 충전할 수 있다.
PEM 수전해로 하루 1톤 수소 생산
이번 사업은 산업통상자원부에서 2022년 ‘수전해 기반 수소생산기지 구축사업’ 공모를 통해 진행했다. 공모에는 현대건설이 낙점됐고, 지난해 5월에 착공해 9월 24일 준공식을 열었다. 1년 4개월간 공사 끝에 부안군 신재생에너지 테마파크 안에 수전해 기술로 수소 생산·저장·공급이 가능한 설비가 구축됐다.
부안 수전해 기반 수소생산기지에는 2.5MW 규모의 PEM(양성자교환막) 수전해 장비가 들어갔다. 올해 연말까지 시운전을 하고, 운전 최적화·시스템 안정화 작업까지 마친 뒤 2026년부터 상업운전에 나선다.
부안 수소생산기지에 들어간 2.5MW PEM 수전해 장비는 프랑스 기술업체인 엘로젠(Elogen)이 발맥스기술과 함께 만들었다. 엘로젠은 프랑스 가스운송 기술기업인 GTT 그룹 자회사로 전해조 기술을 바탕으로 수전해, 모빌리티, 발전 등 수소 생산·활용 사업 부문에 적극 나서고 있다. 한국에서는 발맥스기술과 협력해 PEM 수전해 설비와 함께 핵심 부품인 스택도 공급하고 있다.
현재 강원 평창시에 풍력 발전과 연계해서 구축 중인 PEM 수전해 수소생산기지 사업에도 엘로젠의 PEM 전해조가 들어간다.
대형 건설사, 미래 먹거리 ‘수소사업’ 키운다
현대건설은 이번 수소생산기지 구축사업에서 총괄설계(기본·상세 설계), 기자재 구매, 시공 등을 맡았다. 그간 현대건설은 국내 최초로 고온수전해 100kW급 시스템 모듈을 실증했고, 대용량 5kW급 플랜트형 PEM 수전해 시스템도 개발했다.
원자력발전소와 연계한 10MW급 청정수소 생산 실증에도 참여하고 있다. 여기에 탄소포집활용(CCUS), 바이오가스, 재생에너지 등 신기술을 확보하기 위한 노력을 이어가고 있다.
다른 대형 건설사도 수소 관련 사업에 뛰어들었다. 2050 탄소중립 달성을 위한 미래 먹거리 산업으로 수소시장이 주목받으면서, 기존 플랜트 사업 역량을 바탕으로 수소 생산·유통·활용 등 전주기 인프라 구축 사업에 참여하고 있다.
특히 삼성물산 건설부문(이하 삼성물산)은 경북 김천시에 들어서는 100% 신재생 에너지 활용 그린수소 생산시설 구축에 참여하고 있다. 오프그리드(Off-grid) 태양광 발전을 통해 수소를 생산하며, 여기에는 노르웨이 넬(NEL) 사의 알칼라인 전해조가 들어간다.
삼성물산은 해외 시장에도 진출하고 있다. 2023년 글로벌 에너지 전문기업 DGA(Diamond Generating Asia)와 호주 그린수소·암모니아 프로젝트 공동 개발, 운영 업무협약을 맺었다. 이 사업은 서호주 지역 내 그린수소 생산설비 등을 구축해 신재생 발전단지를 조성하는 게 핵심이다. 해외에서 생산한 청정수소를 암모니아로 변환해 국내로 들여올 계획이다.
대우건설도 삼성물산과 같이 호주 그린수소·암모니아 생산시설 개발 사업에 뛰어들었다. 2023년 대우건설은 호주의 그린수소·암모니아 생산시설 개발을 위해 발전 공기업, 여러 민간업체와 ‘코리아 컨소시엄’ 업무협약까지 체결했다.
대우건설은 올해 8월 강원 홍천양수발전소 1, 2호기 건설공사를 수주하는 등 친환경 플랜트 사업에 지속적인 관심을 보이고 있다.