탄소 중립 정책은 그린 수소 산업 발전의 새로운 출발점과 방향, 논리를 제공합니다. 그리고 기술 발전과 비용 절감이야 말로 그린 수소 산업 발전을 이끄는 엔진입니다.
수소 에너지 산업 밸류 체인 관점에서 바라볼 때, 업스트림 단계는 수소 생산입니다. 물의 전기 분해가 수소 생산의 미래 방향이 될 것입니다. 미드스트림은 저장 및 운송 단계입니다. 수소가 가진 물리적 특성으로 인해 난이도가 높고 많은 비용이 발생하여 수소 에너지 산업의 규모 확장을 제약하는 주요 원인이 되고 있습니다. 다운스트림은 수소의 활용으로 주로 교통, 발전, 산업용 연료 및 기타 용도에 이용될 수 있습니다.
그린 수소 시장이 전 세계적으로 성장함에 따라 이미 에너지 생산 인프라를 갖춘 고객들에게는 수소 생산 플랜을 가동하는 것이 점점 더 매력적으로 다가오고 있습니다. 이러한 수요에 부응하기 위해 생산기업들도 우수 협력사 발굴을 통해 기술 응용, 프로젝트 관리, 리스크 관리에 나설 필요가 있습니다.
로크웰 오토메이션은 친환경 수소 프로젝트 라이프 사이클의 모든 단계에서 가치를 제공합니다. 전체 밸류 체인을 포괄하는 제품과 서비스로 수소 프로젝트의 성공을 극대화합니다. 동시에 로크웰 오토메이션의 글로벌 시장에 대한 깊은 인사이트와 풍부한 실무 경험은 그린 수소 생산 기업들이 글로벌 관점에서 그린 수소 시장을 형성하는데 기여할 수 있도록 돕습니다.
더 효율적이고 안정적인 에너지
현재 기술 조건에서 신생에너지는 무작위성, 변동성, 간헐성 등의 불확실한 특성을 나타내며 ‘가장 더울 때 바람이 없거나 저녁 피크 타임에 정전이 되는’ 등의 현상이 때때로 발생하고 있는데, 이는 현재 그린 수소 프로젝트가 생산 및 소비 과정에서 직면한 주요 과제이기도 합니다.
제조업에서는 투입과 산출 간의 균형뿐 아니라 운영의 연속성과 안전도 고려해야 합니다. 한편으로 기업들은 전력, 수소, 화학 등 공정의 업다운스트림 간의 적응성을 개선하고 공정 장비의 엔드투엔드 결합 및 전면 분석을 통해 동적 균형을 달성해야 합니다. 다른 한편으로는 그린 수소 밸류 체인 각 단계의 에너지 사용을 최적화하고 재생에너지의 잉여를 줄이며 단위 배출량을 낮춰 전체 에너지 효율을 높여야 합니다.
2024년 2월, 친환경 선박 '에너지옵저버'는 미국 플로리다주 포트로더데일에 도착하여 세계 일주 항해의 마지막 여정을 장식할 준비를 마쳤습니다. 수소와 재생 에너지로만 구동되는 세계 최초의 친환경 선박은 지난 6년 동안 50개국 101개 항구에 기항하며 완전한 에너지 자립을 달성했습니다. 이 선박 에너지 관리 시스템의 핵심은 로크웰 오토메이션의 첨단 자동화 기술입니다. 로크웰 오토메이션의 제품과 서비스를 활용함으로써 선상 또는 육상에서 선박의 에너지원을 모니터링, 제어 및 최적화할 수 있으며 적절한 동력 전환 시점을 정확히 판단할 수 있습니다.
전 세계적으로 유사한 성공 사례를 다수 보유한 로크웰 오토메이션은 '안전, 에너지 절감, 환경 보호, 효율 제고'라는 SEEE의 가치를 스마트 제조 분야에도 적용하여 선도적인 자동화, 디지털화 및 스마트 기술을 통해 산업 경쟁력을 강화하는 것을 목표로 하고 있습니다. 정보화와 스마트 기술을 통해 수소 산업 체인 중의 불안정한 부분을 최적화하고 체인 전반의 연속성 및 경제성을 보장하는 전제하에서 고효율 및 안정적인 생산을 구현합니다.
안전성과 보안성 강화
안전 역시 간과할 수 없는 중요한 문제입니다. 2019년에는 불과 보름 정도의 기간 동안 노르웨이, 미국, 한국에서 연이어 수소 폭발 사고가 발생했습니다. 5월 23일 강원도 수소 연료 저장 탱크 폭발 사고 이후, 6월 1일에는 미국 캘리포니아주 산타클라라에서 수소 저장 탱크 누출 폭발, 6월 10일에는 노르웨이 수도 오슬로 외곽의 수소 충전소에서 화재로 인한 폭발이 있었습니다.
이렇게 단기간에 빈번하게 발생하는 사고는 수소 에너지 산업에 경종을 울렸고 밸류 체인 상의 모든 공급업체들에게 더욱 도전적인 안전 수준을 요구하고 있습니다. 로크웰 오토메이션은 수소 충전소의 설계, 구축, 운영, 모니터링 및 유지보수 분야에서 맞춤형 솔루션과 컨설팅 서비스를 제공합니다. ‘그린 파워’, ‘그린 수소’, ‘그린 공정’ 전반을 포괄하는 설계 및 조율, 유지보수를 실현함으로써 관련 안전 표준이 충족되고 및 전체 프로세스에 실행될 수 있도록 보장합니다.
수소 충전소의 핵심 장비인 컴프레서의 안전은 특히 중요합니다. 이와 관련하여 독일 빌레펠트의 그린 수소 충전소(HRS)를 예로 들어 보겠습니다. 이 충전소의 유체 압력 조절 시스템에는 로크웰 오토메이션의 기술이 적용되어 있습니다. 세계 시장을 겨냥한 최초의 수소 압축기를 개발하는 것은 전혀 새로운 도전이었습니다. 우선, 수소는 연료전지 자동차에 사용되기 위해 매우 높은 압력을 유지해야 합니다. 따라서, 압축기는 높은 신뢰성과 유연성을 갖춘 부품으로 구성되어 내구성과 안전성을 보장해야 합니다. 또한, 수소의 특성을 고려한 추가적인 안전 기능도 필수입니다.
로크웰 오토메이션의 제어 시스템 솔루션은 독일 인프라 프로젝트에서 까다로운 안전 요건을 충족하는 동시에 생산 및 운영 효율성도 최적화할 수 있도록 지원합니다. 또한 로크웰 오토메이션의 솔루션은 직원의 안전을 개선하고 생산성을 높이며 원활한 HRS 관리를 가능하게 하여 빌레펠트가 청정 에너지로의 전환을 보다 효율적으로 완료할 수 있도록 지원합니다.
