생활 하수가 버스 연료로…청주에 문 연 현대차그룹 '동네 충전소' [K수소, 녹색성장의 판을 바꾸다]

<7> 하수 찌꺼기 가스로 하루 500㎏ 생산…전국 평균보다 1300원 싸

파주·해외로 W2H 확산…수전해는 울산 신공장서 생산 계획

[서울=뉴시스]남주현 기자 =

충북 청주 공공하수처리시설 전경. 하루 약 32만㎥의 하수를 처리하며, 여기서 나온 하수 찌꺼기의 바이오가스가 'HTWO 에너지 청주'의 수소 원료가 된다. (사진=HMG저널 제공) *재판매 및 DB 금지

#. 충북 청주 시민들이 아침에 씻고 설거지하며 흘려보낸 생활 하수가 공공하수처리장으로 모인다.

깨끗해진 물은 하천으로 돌아가고, 바닥에 가라앉은 찌꺼기는 산소 없는 소화조로 향한다.

미생물이 찌꺼기를 분해하며 뿜어낸 가스는 담장 너머 공장으로 건너가 정제 과정을 거쳐 수소가 되고, 이는 곧바로 시내버스와 수소차 '넥쏘'의 연료탱크로 주입된다.

버려지던 하수에서 뽑아낸 수소가 지역 교통수단을 움직이기까지, 이 모든 과정이 청주 하수처리장 한 울타리 안에서 완결된다.

15일 업계에 따르면 현대자동차그룹은 청주 공공하수처리장 안에 'HTWO 에너지 청주'를 짓고 올해 5월부터 수소를 생산·판매하고 있다.

현대차그룹이 자체 투자로 세운 첫 번째 자원순환형 수소 생산·충전 거점이다. 원료는 하루 처리 용량 32만㎥ 규모인 이 하수처리장의 찌꺼기에서 나오는 바이오가스다.

'HTWO 에너지 청주'의 수소추출설비. 하수 찌꺼기에서 나온 바이오가스를 정제한 바이오메탄을 약 800도의 수증기와 반응시켜 수소를 뽑아낸다. (사진=현대차그룹 제공) *재판매 및 DB 금지

청주는 바다와 먼 내륙 도시다.

지금까지 이 지역에는 주로 울산·여수·서산 석유화학단지에서 부산물로 나온 부생수소를 튜브트레일러에 싣고 수백㎞를 달려와 공급됐다.

운송비가 많이 들고, 운송 여건이 나빠지면 공급과 가격도 불안해질 수밖에 없었다.

현대차그룹이 꺼낸 해법은 '지산지소(地産地消)'다. 지역에서 나오는 폐자원으로 수소를 만들어 그 지역에서 쓰자는 것이다.

이은선 현대차 자원순환수소사업추진팀 매니저는 HMG저널을 통해 "바이오가스는 부피가 크고 수송 효율이 낮아, 생산된 지역에서 바로 활용하는 것이 가장 효율적"이라고 설명했다.

역할은 나뉘어 있다. 청주시는 하루 약 120t의 하수 찌꺼기를 처리해 바이오가스를 만들고, 현대차그룹은 이 가스를 하루 약 4000N㎥씩 사들인다.

메탄 비중이 60% 남짓인 가스는 분리막을 통과하며 이산화탄소 등이 빠져 메탄 95% 이상의 바이오메탄이 된다.

이어 현대로템의 수소추출기에서 고온의 수증기와 반응해 수소로 바뀌고, 한 차례 더 정제를 거쳐 순도 99.97% 이상으로 완성된다.

'HTWO 에너지 청주'의 저압 수소 압축기. 갓 생산한 수소를 200bar로 압축해 저장용기에 보관한다. 차량 충전용 수소는 고압 압축기에서 875bar까지 한 번 더 압축한다. (사진=현대차그룹 제공) *재판매 및 DB 금지

정제 과정에서 분리한 이산화탄소도 버리지 않고 액화탄산으로 만들어 판매한다.

하루 생산량은 약 500㎏이다. 넥쏘라면 약 100대, 수소버스라면 20~30대를 채울 수 있는 규모다.

고압으로 압축된 수소는 사업장 내 충전소에서 바로 쓰이고, 일부는 튜브트레일러로 인근 충전소에 보내진다.

승용·상용 겸용 충전소라 시내·고속버스와 일반 넥쏘 운전자가 모두 이곳을 찾는다.

운송비가 빠진 만큼 값도 낮다. 이곳 수소 가격은 ㎏당 9200원으로 청주 시내 충전소 가운데 가장 싸다.

청주 시내 기존 충전소 평균보다 약 700원 낮고, 이달 4일 기준 충북 평균(1만45원)보다는 800원, 전국 평균(1만523원)보다는 1300원가량 저렴하다.

다만 하루 500㎏은 아직 지역 수요를 다 채우기에는 부족한 양이다.

현대차그룹은 음식물 쓰레기에서 나온 바이오가스를 함께 투입해 원료를 늘리는 한편, 생산량을 하루 1t 이상으로 키우는 방안을 청주시와 논의하고 있다.

장기적으로는 2t까지 늘리는 방안도 거론된다.

충북 청주 'HTWO 에너지 청주'의 자원순환 수소충전소에 수소전기버스가 들어서 있다. 하수 찌꺼기로 만든 수소를 수소버스와 넥쏘 등에 바로 충전한다. (사진=HMG저널 제공) *재판매 및 DB 금지

현대차그룹은 이 모델을 다른 도시로도 넓혀 수소 생산자로서의 역할을 확대하기로 했다.

충주에서는 음식물 쓰레기를 원료로 한 실증을 거쳤고, 경기 파주에 두 번째 사업장을 지어 내년 하반기 가동할 예정이다.

해외에서는 인도네시아와 홍콩의 쓰레기 매립지에서 나오는 가스로 수소를 생산하는 사업을 준비하고 있다.

현대차그룹이 폐기물 다음으로 눈여겨보는 원료는 '물'이다.

현대차가 개발한 고분자전해질막(PEM) 수전해기는 수소연료전지와 핵심 부품의 약 85%가 같아, 넥쏘 연료전지를 만들며 쌓은 기술을 상당 부분 활용할 수 있다.

현대차는 내년 준공 예정인 울산 수소연료전지 신공장에서 이 수전해기를 생산할 계획이다.


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