UNIST가 국제 수소 공급망 최적화 모델을 개발했다.
UNIST(총장 이용훈)는 임한권 탄소중립대학원 교수팀이 '국제적 해외 수소 공급망에 대한 경제성 및 환경성 측면 최적화' 연구를 수행하고, 그 결과물로 경제·환경성을 고려한 최적 수소 공급망 모델을 개발 제시했다고 1일 밝혔다.
탄소중립 실현을 위한 화석연료 대체 에너지로 수소가 급부상했다. 문제는 국가별로 수소 생산량과 수요량이 달라 개별 국가 단위에서 수소 에너지 사용을 충족시키기 어렵다는 점이다. 전 세계적으로 청정 수소 공급망 최적화를 위한 여러 연구가 이뤄지고 있지만 개별 국가에 관한 사례 분석에 그치고 있다
임한권 교수팀은 수소 도입 예정 국가(한국, 일본, 독일)의 수요와 수소 수출 예상 국가(호주, 칠레 등 총 16개국)를 분석해 수소 공급망 구축에 필요한 실질적인 지표를 개발했다. 국가별 공식 발표된 로드맵을 토대로 수소의 수출입 예상 데이터를 고려한 최적화 모델을 구축했다.
도출한 최적화 모델은 모든 수소 수출입 국가의 수요와 공급 상황에 맞춰 경제성 및 환경성을 결합한 최적 공급망에 대한 해법이다.
수소는 선박 운송 시 경제성 때문에 액체 상태로 운송한다. 이에 따라 임 교수팀은 최근 주목받고 있는 수소 운반체인 액화수소, 톨루엔 기반 액체유기수소운반체(LOHC), 수소 원료인 암모니아로 최적화 시나리오를 구상했다.
또 2030~2050년까지 10년 간격으로 최적화 값을 예측했다. 불확실성이 높은 재생에너지 기반 전기와 천연가스 가격, 생산량을 고려해 예측값을 책정했다. 이를 통해 일정 범위의 가격과 생산량에 따른 다양한 최적화 시나리오를 도출했다.
연구 결과, 암모니아를 수소 운반체로 활용하는 것이 가장 경쟁력 있다는 것을 확인했다.
경제성과 환경성 평가 결과에 따르면 온실가스 배출에 따라 발생하는 탄소세를 포함한 수소 공급가격은 1㎏당 2.15~3.43달러로 예상됐고, 이 결과 값을 토대로 한국, 일본, 독일에서 미래에 필요한 수소 공급망 최적화 시나리오도 찾았다.
임한권 교수는 “호주, 칠레, 아랍에미리트 등 최대 수소 수출국 예상 국가와 한국, 일본, 독일 등 자원 부족으로 최대 수소 수입국이 될 것으로 전망되는 국가의 모든 수요와 공급을 동시에 고려한 최적화 공급망 연구”라며 “경제성·환경성 기반의 글로벌 수소 최적 공급망 구축의 발판을 될 것”이라 설명했다.
이 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단 수소에너지혁신기술개발사업과 산업통상자원부 한국에너지기술평가원 지원을 받았다.
울산=임동식기자 dslim@etnews.com
