현대자동차는 미국 라스베이거스에서 열린 CES 2024에 참가해 수소 생태계 완성을 위한 기술을 대거 선보였다고 10일 밝혔다.
현대차는 2021년 ‘2045 탄소중립’을 선언하고 제품 생산을 비롯한 밸류체인 전 영역에서 탄소저감을 위한 노력을 펼치고 있다.
이번 CES 2024에서 현대차는 기존 연료전지 브랜드인 HTWO를 그룹사의 수소 밸류체인 사업 브랜드로 확장하겠다고 선언했다. 수소 사회로의 전환을 앞당길 ‘HTWO 그리드(Grid)’ 솔루션도 발표했다.
현대차그룹의 수소 밸류체인 사업 브랜드인 ‘HTWO’는 그룹 내 각 계열사의 역량을 종합해 수소의 생산, 저장 및 운송, 활용 등 모든 단계에 고객의 다양한 환경적 특성과 니즈에 맞춰 단위 솔루션(Grid)을 결합해 최적화된 맞춤형 패키지를 제공한다.
HTWO 그리드 솔루션을 통해 수소 산업의 모든 밸류체인을 연결함으로써 생산부터 활용까지 수소 사업의 성장을 견인할 수 있을 것으로 전망된다.
HTWO 그리드 발표와 더불어 현대자동차는 전시 부스에 수소 생태계를 생산/저장·운송/활용 등 세 가지 단계로 구분해 각 단계마다 실제 적용될 기술들을 살펴볼 수 있는 미디어 테이블을 전시하고 수소 사회로의 전환을 앞당길 현대자동차의 미래 방향성을 선보였다.
◆ 자원순환용 수소 생산 기술 공개
먼저, 생산 단계 테이블에서는 자원순환형 수소 생산 기술인 ▲P2H(Plastic-to-Hydrogen)와 ▲W2H(Waste-to-Hydrogen), 재생 에너지 기반 생산 기술인 ▲그린 수소 공정을 살펴볼 수 있다.
현대자동차는 일상생활에서 발생하는 쓰레기를 수소로 바꾸는 자원순환형 솔루션 개발 및 상용화를 추진하고 있다.
▲P2H는 폐플라스틱을 원료로 활용해 현대엔지니어링이 자체 개발한 용융 기술에 가스화 기술, 합성가스 정제 기술 등을 접목해 수소 에너지를 생산하는 공정이다.
▲W2H는 가축 분뇨, 음식물 쓰레기 등 유기성 폐기물로부터 생기는 바이오메탄을 수소로 바꾸는 공정으로 현대건설과 현대로템이 연계해 기술개발 사업을 고도화하고 있다.
현대건설, 현대로템이 보유한 W2H 공정 실증 기술은 미디어 테이블 옆에 자리한 디오라마를 통해 바이오가스 수집→수소생산→탄소포집→수소충전소까지 전반적인 과정과 핵심 시설들을 보다 상세하게 살펴볼 수 있다.
▲그린 수소는 태양광·풍력·수력과 같은 재생에너지를 통해 생산된 전력을 수전해 기술을 활용해 청정 수소를 생산하는 기술이다. 현재 현대건설과 현대엔지니어링이 안정적인 수전해 플랜트 구축과 운영을 위해 역량을 집중하고 있으며 전북 부안과 충남 보령의 수소생산기지 구축 사업에 각각 참여해 국내는 물론 글로벌 수소 경제 구축에 기여하고자 노력하고 있다.
◆ 현대글로비스, 수소 물류 비즈니스 확장 중
저장·운송 단계 테이블에서는 현대글로비스가 구축하고 있는 수소 물류 비즈니스 과정과 수소를 운반하는 방법 중 하나인 암모니아 운반선에 관한 내용을 확인할 수 있다.
누구나 평등하게 수소 에너지를 활용하기 위해서는 안정적인 수소 공급이 필수적이다. 이에 현대글로비스는 수소 물류 · 유통 역량을 기반으로 다가올 수소 사회를 대비하고 있다.
기본적으로 수소는 육상과 해상으로 유통된다. 먼저 수소의 육상 운송 및 유통 흐름은 생산–출하–운송–소비 4단계로 구분된다. 생산된 수소는 유통을 위한 가공 단계를 거친 뒤 고온 압축돼 튜브 트레일러로 주입 후 출하된다. 튜브 트레일러에 저장된 수소는 수소 운반 트럭을 통해 수소 충전소, 산업체 등으로 판매되고 사용된다.
해상 운송 방법은 액화수소 형태로 운반하는 방법과 암모니아 형태로 저장해 운반하는 방법 2가지로 분리된다. 이중 암모니아는 액화수소와 달리 상온에서 비교적 쉽게 액화하며 단위 부피당 약 1.7배의 수소를 더 저장할 수 있어 대량 운송에 용이해 효과적인 수소 해상 운송법으로 각광받고 있다.
현대글로비스는 글로벌 최대 규모의 원자재 트레이딩 기업 중 하나인 ‘트라피구라(Trafigura)’와 화물 운송 계약을 맺고 2024년 초대형 암모니아 운반선 2척을 인도한 후 최대 10년 간 암모니아를 비롯해 액화석유가스(LPG)를 장기 운송할 계획이다.
또한, 현대글로비스는 현재 충남 당진의 수소출하센터 하이넷에서 수소 충전소까지의 수소 운송을 담당하는 등 체계적인 수소 물류 비즈니스를 구축하고 있으며 수소 물류 및 유통 역량을 기반으로 모두가 안정적인 수소 에너지를 공급받을 수 있는 수소 사회를 준비해가고 있다.
◆수소 모빌리티 솔루션으로 생태계 완성
마지막 활용 단계에서는 고객이 원하는 용도와 규모에 맞춰 현대자동차그룹이 제공하는 다양한 수소 모빌리티 솔루션을 만나볼 수 있다.
▲엑시언트 수소전기트럭(XCIENT FUEL CELL)은 현대자동차가 세계 최초로 양산한 대형 수소전기트럭으로 스위스, 독일 등 세계 주요 시장에서 친환경성과 우수한 기술력을 인정받았다. 이외에도 북미 시장에 특화된 ‘엑시언트 수소전기트럭 트랙터’의 양산형 모델을 선보였다.
현대자동차는 수소전기트럭을 기반으로 고객사들이 원하는 최적화된 수소 모빌리티 통합 솔루션을 제공하기 위해 글로벌 이커머스 기업과의 친환경 물류 운송 분야를 포함해 파트너사와의 협력을 강화하고 있다.
▲이동형 수소연료전지 발전기(Mobile hydrogen fuel cell generator)는 별도의 보조 전력저장장치 없이 연료전지 시스템만으로 전기를 공급하는 방식으로 160㎾의 최대 출력을 갖춰 전력 공급이 어려운 지역이나 정전 등 비상 상황이 발생했을 때 전기 공급이 가능하다.
뿐만 아니라, 친환경 충전 인프라가 활용되는 전기차 모터스포츠 대회인 ETCR(Electric Touring Car Racing) 등 다양한 분야에서 사용될 수 있어 활용 범위가 매우 넓은 것이 강점이다.
현대자동차는 ETCR에 출전하는 모든 참가 업체들이 원활하게 고성능 전기차를 운영할 수 있도록 수소연료전지 시스템을 통한 충전 인프라를 구축했으며, ETCR의 경주차들은 현대차그룹의 연료전지 발전기가 생산한 전기로 배터리를 충전했다.
또한, 이동형 수소연료전지 발전기의 구동원리를 쉽게 이해할 수 있는 절개 모형이 전시되어 상세한 구조를 살펴볼 수 있다.
▲수소전기트램은 공기 정화와 청정공기 생산 및 도시의 미관을 높이는 친환경 모빌리티로 수소연료전지와 전기배터리를 조합한 하이브리드 방식으로 운행된다. 95kW 용량의 수소연료전지 4대가 설치돼 최대 150km 주행이 가능하며 운행 시간당 약 800μg의 미세먼지를 정화하고 107.6kg의 청정공기를 생산한다.
현대로템은 독자적인 수소차량 플랫폼을 기반으로 수소전기트램의 일상화를 추진하고 있다. 지상에서의 전기 공급이 필요한 기존 유가선 트램과 달리 전력선 위험이 없는 완전 무가선 방식의 안전한 수소전기트램을 개발하고 있다.
또한, 앞으로 수소전기동차, 수소전기기관차, 수소전기고속열차 등 라인업 확장을 통해 고객과 소통할 계획이다.
이외에도 현대제철이 2050년까지 넷제로(Net-Zero)[4] 달성을 목표로 준비하고 있는 ▲그린스틸 생산체제를 선보인다.
▲그린스틸은 탄소 배출을 최소화하는 방식으로 철강을 생산하는 공법이다. 철강 생산 과정에서 기존의 고로 대신 전기로로 교체해가는 친환경 공정을 비롯해 석탄 에너지 대신 수소 에너지 및 신재생 에너지를 적용해 탄소 배출을 대폭 감소시킬 수 있다.
현대자동차는 이러한 HTWO 그리드의 개념과 그룹사 차원에서의 수소 실증 사업 및 핵심 기술들을 설명하는 영상을 전시 부스에서 상영하면서 현대자동차의 수소 비전이 현실이 되도록 그룹 차원에서 지속 노력하고 있음을 설명한다.
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