원자력그린수소, 원자력 수소병합발전 바지선과 기존 천연가스 배관망에 의한 수소 운반

한국가스공사 연구개발원의 "기존 가스배관 활용에 의한 수소경제 시대의 준비(2007년)"에 의하면, 기존 배관망을 활용하여 초기에는 3%, 2022년에는 25% 수소를 혼합하여 공급하는 방안을 제시했다. 최종소비처는 혼합가스를 그대로 사용하거나, 분리막을 이용하여 순수 수소만 분리하여 활용할 수 있다.

수소 전용으로 사용하기 위해서는 기존 천연가스 배관을 개보수하여 구축하되, 배관 내부에 특수 강화 코팅을 통해 부식을 방지하든가, 연성이 강화된 배관 소재로 교체 작업을 해야 한다("수소경제의 본격화 시점, 결코 먼 미래가 아니다", 딜로이트 컨설팅, 2020.11)

사례 1: 독일
독일 주요 에너지 기업들도 수소 연구에 투자해 수소경제로의 전환에 힘을 보태고 있다. 지멘스는 3,000만 유로를 들여 독일 괴를리츠에 수소 연구소를 세우기로 했고 EON은 천연가스 배관 시스템에 수소를 적용하는 방안을 모색하고 있다.

사례 2: 영국
영국 가스 배급업체 노던가스네트웍스(Northern Gas Networks)가 2016년부터 추진 중인 이 프로젝트는 현재 수소 기반 인프라의 타당성 검토 연구의 마무리 단계에 있다. 리즈시는 기존 천연가스 배관을 저압의 수소 배관으로 활용하는 방안을 고안했고, 수소 저장은 지역 내 소금동굴 등을 활용하는 방식으로 시민에게 미치는 영향을 최소화한다는 방침이다. H21은 타당성 검사를 마친 뒤 2022년부터 시범 운영에 들어갈 계획이다.

사례 3: 네덜란드
네덜란드 천연가스 사업자 가스니(Gasunie)는 수소 기반 난방 시스템을 구축하기 위해 기존 천연가스 파이프라인의 90%를 재사용하고, 약 500만유로를 들여 나머지 10%를 수소 전용으로 새로 짓는다.

2020년 기준 한국의 천연가스 도입물량은 4,107만톤이다. 수소를 25% 혼합할 경우, 기존 천연가스 배관을 활용하여 운반가능한 수소물량은 1,026만톤이다. "수소경제 로드맵"에 의하면, 2040년 수소 소비량은 연간 526만톤이므로 기존 천연가스 배관망을 활용하여 충분히 공급할 수 있다.

따라서 전국의 LNG 터미널 인근 해상에 원자력 수소병합발전 바지선을 배치하여 그린수소를 공급하면 LNG 수입을 대폭 줄일 수 있다. 점차적으로 원자력 그린수소의 공급물량을 증가시키고, 향후 석탄화력을 원자력 수소병합발전소로 대체하면 석탄, LNG, 석유 등 화석연료 수입을 제로화 할 수 있을 것이다.