수소는 인류가 당면한 에너지, 환경문제를 동시에 해결 할 수 있는 미래 청정에너지원으로 2018년 ‘혁신성장 전략투자 방향’에서 수소경제가 3대 전략투자 분야로 선정됐고 건물부문의 온실가스 감축목표 강화에 따라 건축 및 주거부문에 수소에너지와 제로에너지 건물을 통한 고부가가치화 및 미래에너지 환경에 대응할 기술개발 필요성이 부각되고 있다.
한국에너지기술연구원 수소연구단 강경수 박사 연구진이 수소에너지, 재생에너지, 친환경 건축기술이 융합된 주거단지 통합실증을 통해 도시환경에서 수소에너지의 안전성을 확보해 주거부문의 수소에너지 수용성을 확대하기 위해 연구에 나섰다.
또한 온실가스 저감과 능동적인 에너지 프로슈머로의 전환을 촉진하고 다양한 비즈니스 모델 제시를 통해 도시재생, 신규도시 개발, 해외 수소 주거 건설사업 확대 등 기술적인 토대를 마련하는데 방점을 두고 있다.
이번 연구를 통해 재생에너지 기반의 친환경주택단지에서 생산된 잉여 에너지를 수소를 매개체로 저장·공유·활용할 수 있는 플랫폼을 구축하게 된다. 수소에너지를 통해 재생에너지원의 활용성을 강화하고 효율과 내구성이 향상된 연료전지를 이용한 전기 및 열 공급 시스템 구축, 실증으로 재생에너지와 수소에너지의 사용 효율을 극대화시키기 위한 연구를 진행할 예정이다.
특히 수소 저장의 안정성 확보를 위해 장보고 잠수함에 적용돼 안정성이 검증된 금속수소화물을 활용할 예정이며 비기계식 압축 기술을 적용하여 소음과 진동을 없애 주거 단지 내에서 수용성과 안정성을 동시에 만족시킬 수 있을 것으로 보인다.
연구진은 이번 연구개발을 통해 수소시범도시사업과 함께 향후 주거부문에서 재생에너지를 활용한 액티브 기술과 패시브 건축기술, 수소에너지기술 간의 결합을 통한 주거부문의 온실가스 저감, 전력계통 안정화, 주거환경 개선 및 미래 건설시장을 확대할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
한편 ‘수소시범도시 인프라 기술개발’은 수소 R&D 특화도시인 삼척시에서 친환경 단독주택인 로렌하우스의 설계를 적용한 단지를 구축하고 단지에서 생산한 에너지를 수소로 변환·저장·활용해 단지 내·외부로의 거래가 가능하게 할 예정이다.
또한 주거 단지 내 안전성과 효율성을 확보하기 위한 기술개발과 설비 및 건설 기준 등 제도적 보완, 비즈니스 모델을 제시하고 도시단위로 확장을 위한 가이드라인을 제시할 계획이다.
연구책임자인 수소연구단 강경수 박사는 “수소에너지, 재생에너지, 친환경건축기술과 정보통신(ICT) 기술이 접목된 수소도시 건설과 운영에 관련된 기술을 국내에서 개발·실증·검증함으로써 건설 산업 부분의 새로운 주도권를 확보할 수 있다”며 “이를 통해 온실가스 저감, 미래에너지 환경대응, 고용창출, 해외 첨단 도시 건설 시장 진출에 교두보를 확보할 수 있을 것”이라고 말했다.
이번 연구개발은 국토교통부의 주관 하에 국토교통과학기술진흥원의 정부출연금 166억4,000만원의 지원으로 수소 R&D 특화도시인 삼척시의 토지 및 기반시설로 실증될 예정이며 한국에너지기술연구원이 주관기관으로 출연연, 공공기관, 대학교, 기업 등 16개의 산·학·연 및 지자체가 공동으로 수소도시 인프라 개발에 필요한 기술적, 제도적, 경제적 보완점 마련을 목표로 2020년 4월부터 2023년 12월까지 수행된다.
/대전=박희윤기자 hypark@sedaily.com