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독일정부 에너지 연구프로젝트 수행 율리히연구센터(Research Centre Jülich GmbH) Project Management Jülich(PtJ)Office BerlinZimmerstraße 26-27D-10969 Berlinwww.ptj.de/nip 독일베를린기관유형 : 연구소□ 기관 소개◇ 독일연방정부의 에너지 프로젝트 수행기관◯ 율리히연구센터(Research Centre Jülich GmbH)는 독일연방정부의 에너지 관련 프로젝트를 수행하는 기관으로 1974년부터 연방정부, 지방정부, EU의 위임을 받아 프로젝트 진행함.◯ 2017년 기준으로 교육연구부(BMBF), 경제에너지부(BMWi), 환경·자연보호·핵안전부(BMU), 교통·디지털 인프라구조부(BMVI) 외에 바이에른주, 바덴뷔르템베르크주, 노르트라인 베스츠팔렌주, 멕클렌부르크 포포머른 지방정부의 위임으로 16억1400만 유로(BMBF 7억6270만, BMWi 6억2200만, BMU 1억2100만, BMVI 2800만, 지역정부 8020만 유로)의 예산을 집행하고 있음.◯ 1092명의 직원이 율리히, 베를린, 로스톡, 본으로 나뉘어 근무하고 있다. 연구인력 529명, 경영지원 인력 269명, 기타 인력 294명으로 구성되어 있음.◯ 연구인력 529명 중 남성은 285명, 여성은 244명으로 남녀의 비율이 비슷하며, 경영지원 인력 269명 중에는 여성이 남성보다 많은 수를 차지하고 있고(남성 77명, 여성 192명), 전체 인력의 580명이 율리히에 있으며 베를린 457명, 로스톡 34명, 본에 21명이 근무 하고 있음.◇ 지부별 연구 프로젝트 특화◯ 율리히연구센터는 2015년 기준 16,993개의 프로젝트를 진행했는데, 율리히, 베를린, 로스톡, 본의 지부에서 각각 특화된 분야에서 연방정부의 에너지 프로젝트를 수행하고 있음.◯ 율리히 지부(Wilhelm-Johnen-Straße, 52425 Jülich)는 에너지 재료기술분야와 노르트라인 베스트팔렌 지역의 연구 프로그램을 담당하고 있고, 베를린(Zimmerstraße 26–27, 10969 Berlin)은 환경, 지속가능성, 기후변화 혁신, 지역 기술플랫폼, 창업 및 조선, 해양기술 분야의 연구를 주로 하고 있음.◯ 로스톡(Schweriner Straße 44, 18069 Rostock)은 해양, 북극, 지리, 본은(Godesberger Allee 105-107, 53175 Bonn)는 BMBF의 위임을 받아 환경 관련 연구에 집중하고 있음.◯ 율리히연구센터는 기술 및 시장의 새로운 트렌드를 분석하면서 정부 및 EU 영역과 지원 컨셉을 공동 개발하기도 하고 관련 프로그램을 수행하거나 평가, 감독, 상담 등도 함께 지원하고 있음.◇ 에너지, 지속가능개발, 혁신기술이전 활동 중심◯ 율리히연구센터의 연구지원 활동 분야는 크게 에너지, 지속가능 개발, 혁신 및 기술이전 분야로 구분할 수 있음.◯ 에너지 분야 수행 프로젝트로는 △응용 에너지 연구(BMWi) △에너지 기초 연구(BMBF) △에너지 전환을 위한 코페르니쿠스 프로젝트(BMBF) △지능 에너지 쇼윈도우 – 에너지 전환을 위한 디지털 아젠다(SINTEG, BMWi) △수소연료전지 국가 혁신 프로그램(NIP, BMVI) △기후 중립 건축 현황을 위한 혁신 사례 2050(BMWi) △태양열 건축 및 에너지 효율화 도시(BMWi, BMBF) △E-mobility(BMVI) △에너지 저장장비 연구혁신(BMWi, BMBF) △미래지향 전력 네트워크 연구혁신(BMWi, BMBF) △바이에른 에너지 연구 프로그램 △E-mobility 모델 지구 바이에른 등이 있음.◯ 지속가능개발 분야 수행 프로젝트로는 △지속가능 개발을 위한 연구(FONA) △지속가능성을 위한 해안·바다·북극 연구(MARE:N, BMBF) △지속가능성을 위한 지리 연구(GEO:N, BMBF) △해양 지리 연구 분야의 학술기술협력(WTZ, BMBF) △바이오 경제학 국가 연구전략 2030(BMBF) △바덴뷔르템베르크 바이오 경제학 연구 프로그램 △국가 기후 보호 혁신(BMU) △기후변화의 결과 적응 지원(BMU) △마리팀 연구전략 2025(BMWi) 등이 있음.◯ 마지막으로 혁신 기술이전 수행 프로그램으로는 △EXIST–학술분야 창업(BMWi) △WIPANO–특허 규정을 통한 기술이전(BMWi) △기업지구(BMBF) △연구 캠퍼스–혁신을 위한 공공·사설 파트너십(BMBF) △우수 클러스터 대회(BMBF) △우수 클러스터의 국제화, 미래 프로젝트 및 비교 가능한 네트워크(BMBF) △혁신 대학(BMBF) △건강 연구 프로그램(BMBF) △‘재료에서 혁신까지’프로그램(BMBF) △노르트라인 베스트팔렌 경진대회 △중산층 혁신(NRW) △NRW 규정 시장 △메클렌부르크 포포머른 엑설런트 연구 프로그램 △바이에른 신재료 프로그램 등이 있음.◯ 예산 상황을 보면 2017년 기준 에너지 분야에 6억7,120만유로, 혁신 및 기술이전 분야에 5억1,230만유로, 지속가능한 개발 분야에 4억3,040만 유로의 예산을 사용한 것으로 집계됨.◇ NOW GmbH와 함께 NIP 프로그램 공동 수행◯ NIP는 2007년부터 독일연방의 교통디지털인프라부(BMVI), 연방경제에너지부(BMWi), 교육연구부(BMBF), 환경부(BMUB) 등 정부기관 협력지원 R&D 프로그램으로 시작함.◯ NIP는 기존 연구개발 및 혁신 지침에 따라 기술시장을 준비하는 것을 목표로 초기 단계에서는 연료전지 제품의 출시와 수소 기반 시설의 개발에 집중했고, 최종 목표는 수소·연료전지 기술이 수송 영역과 에너지 시장에서 경쟁력을 키우도록 하는 것이다.◯ BMVI의 계획된 예산 분배의 첫 단계로 2016년 9월29일 NIP 수소연료 기술 규정에 따른 관련 연구개발 및 혁신에 대한 자금조달 지침을 공표했으며 이는 온라인 포털 ‘이지 온라인’을 통해 볼 수 있음.◯ 두 번째 단계는 2017년 3월1일 공표된 ‘시장 활성화 촉진 지침’으로 우수한 기술은 보유하고 있으나 아직 시장 경쟁력이 없는 제품에 대한 시장 활성화를 목표로 했음.◯ 시장 경쟁력이 부족하다는 이유로 높은 생산원가와 연료공급 및 유지보수를 위한 인프라가 부족한 현실을 개선하기 위해 개별적인 개인 고객이 아닌 어느 정도의 생산이 이뤄지는 상업적 활용으로 한정하며 투자 보조금을 제공하고 있음.
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마인츠에너지파크(Energiepark Mainz) Eindhoven-Allee, 55129 Mainzwww.energiepark-mainz.de 독일베를린기관유형 : 발전소□ 기관 소개◇ 수소 시대를 내다본 친환경 수소생산단지◯ 온실가스 배출이 없는 풍력수소생산단지인 마인츠 에너지파크는 마인츠 시정부(Mainzer Stadtwerke AG)와 민간 기업(Linde Group)이 함께 구축한 단지로 2015년 공장 구축 당시 1700만 유로 예산 중 50%를 독일연방정부의 BMWi가 지원하였으며 운영비용은 지멘스와 린데 등 민간 기업이 부담하고 있음.◯ 돈을 벌기 위해서라기보다는 바람이 불지 않으면 전기를 생산할 수 없는 풍력 에너지의 불규칙성을 보완하려는 목적으로 수소를 이용함.◯ 남는 전기로 수소를 만들어 저장하고 바람이 불지 않을 때 이 수소를 다시 수소연료전지를 이용해 전기로 바꿔 사용하고 있는데, 아직 풍력 에너지로 수소를 만드는 작업은 에너지 손실도 커 수익성을 기대하기 어려운 상황이라 평가됨.◯ 에너지파크에 있는 3기의 풍력발전기가 한 해 동안 만드는 수소량은 총 200t 정도로 공장 내 저장탱크가 부족할 정도로 많은 수소를 생산함.◇ 주요 연혁◯ 2012년 아이디어 기획◯ 2013년 부지 선정 및 개발 계획 수립◯ 2014년 건설 시작 및 전지분해 장치 설치◯ 2015년 연구시설 조직◯ 2016년 연수◯ 2017년 상업적 운영 시험▲ 에너지파크의 원리[출처=브레인파크]
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2024-05-04□ 정부,‘청정수도 선도국가’전략 수립◇ 지난 10. 7일 열린 ‘수소경제 성과 및 수소 선도국가 비전 보고’에서 문재인 대통령은 ‘청정수소 선도국가’를 핵심 미래전략으로 수소 산업을 추진하겠다고 강조※ ‘수소경제’는 수소를 중요한 에너지원으로 사용하고, 수소가 국가경제, 사회전반, 국민생활 등에 근본적 변화를 초래하여 경제성장과 친환경 에너지의 원천이 되는 경제를 의미◇ 정부는 ’19. 1월 세계 최고 수준의 수소경제 선도국가 도약을 목표로 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 발표한 이후, 세계 최초의 ‘수소법’ 제정('20.2.4. 제정, '21.2.5. 시행), ‘수소경제위원회’ 출범('20.7.1.) 등을 통해 수소경제 이행을 위한 제도적 기반을 구축○ 이를 바탕으로 수소차‧연료전지 보급량과 수소충전소 보급속도 분야에서 2년 연속 세계 1위를 차지하는 등 성과를 기록< 수소의 특성 >○ 원자번호 1번인 수소는 우주물질의 75%를 차지할 정도로 풍부○ 기술적 난이도는 높지만 △ 수입에 의존하는 화석연료와 달리 국내에서도 다양한 방법으로 확보 가능 △ 장기간 대용량 저장이 가능 △ 열‧전기 생산 후 부산물이 물밖에 없어 환경 친화적*이라는 장점이 있음* 발전시설을 설치하는데 넓은 공간이 필요한 태양광이나 풍력에 비해 공간이 적게 필요◇ 한편 지자체는 탄소중립 시대 핵심 에너지원으로 주목받는 수소 중심 도시로의 전환을 위해 지역 특색에 맞는 전략을 추진 중□ 지자체 수소산업 추진 동향< 국내 최대 수소 생산지, 울산시 >◇ 울산시는 '13년 세계 최초 양산형 수소차가 개발된 곳이자, 국내 최대 수소 및 수소차 생산도시로, ‘2030 세계 최고 수소도시’ 조성을 비전으로 다양한 사업 추진○ 수소그린모빌리티 규제특구 사업으로 지난 3월 수소 지게차와 무인운반차, 이동식 수소충전소 실증사업을, 6월에는 선박용 수소충전소 실증사업을 진행○ 7월에는 국내최초 ‘수소트램’ 실증사업에 착수하였으며, 우수성이 확인될 경우 '23년 개통 예정인 울산도시철도에 도입을 검토할 예정◇ 울산형 그린뉴딜 핵심사업으로 수소산업을 추진, '27년까지 태화강역 인근에 수소 복합 허브를 조성하겠다는 목표를 수립< 수소경제 핵심거점, 인천시 >◇ 지난 3월 현대자동차, SK E&S 등 민간기업들과 업무협약을 체결하여, ‘바이오‧부생수소 생산 클러스터 구축’을 추진※ 국내 최대 규모의 액화수소 플랜트를 건설하여 '23년부터 연간 3만 톤 규모의 수소 공급 계획◇ 현대모비스의 ‘연료전지스택 공장’을 유치하여, 10. 7일 기공식 개최했으며, 이를 통해 수소연료전지 핵심부품 대량 생산 기반 마련※ 10.7일 현대모비스는 1.3조원을 투자해 인천과 울산에 수소연료전지 공장을 구축한다고 발표< 수소산업 특별시, 창원시 >◇ '18년 ‘수소산업 특별시’를 선언한 창원시는 수소산업 인프라 확대와 육성, 지원정책‧기술역량 강화에 집중하여 기초 지자체 중 가장 많은 수소차와 수소충전소 운영◇ '19. 6월 전국 최초로 수소 시내버스 정규노선 운행을 시작하였고 '21. 1월 세계 최초 수소 청소트럭 운행 실증사업을 진행○ '21. 4월에는 현대로템 창원공장에서 국내최초 ‘수소트램’의 수소 충전을 시연했으며, '30년 창원 도시철도에 수소트램을 도입할 계획◇ 허성무 창원시장은 “일상 속에서 수소 에너지를 손쉽게 사용할 수 있는 ‘2040 수소중심 새로운 창원’을 추진 한다”고 발표< 수소경제 인프라 확충, 완주시 >◇ 지난 3월 세계 최초의 ‘수소용품 검사지원센터’를 유치한데 이어, 9월에는 ‘에너지저장장치(ESS) 안전성평가센터’를 유치하면서 ‘수소 연료전지 인증’에 특화된 도시로 주목받는 상황◇ 또한, '20년 6월 전국 최대 규모의 수소충전소*를 개소하였고, 같은해 7월 현대차 전주공장에서 세계 최초 수소트럭 엑시언트를 양산하여 수출**하는 등 수소 상용차 생산 선도* 시간당 수소상용차(버스, 트럭) 3대와 승용차(넥쏘) 22대를 동시 충전 가능** '21년 말까지 수소트럭 140대를 스위스에 수출예정이며 '25년까지 1,600대 수출 추진□ 수소산업 발전방향◇ 전문가들은 수소산업 발전을 위해서는 수소 충전소 등 수요자 이용 편의를 위한 생활인프라 확대를 가장 중요한 과제로 꼽음○ 일각에서는 수소차만이 아닌 수소 선박, 기차, 트램, 드론, 산업, 건설기계 등 모든 일상에 수소가 활용될 수 있도록 기술개발, 제품가격 인하 등을 통해 진입장벽을 낮추어야 한다는 의견도 제기◇ 한편 수소산업은 현재 자동차산업 발전 지역을 중심으로 추진되고 있으나 향후 전 지자체로 확산될 수 있도록 지역 특화 산업과 수소경제를 접목할 수 있는 방안을 모색할 필요
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2024-05-02□ 기후변화로 인한 자연재해로 농업 현장의 피해가 증가◇ 최근 이상기후로 인한 농업 분야의 피해가 지속적으로 발생하고 있는 상황○ 이상기후는 태풍·강풍이 주를 이루나, 이상저온, 폭염·폭우 등 예측이 어려운 양상을 보이며, 그 피해 또한 주산지의 북상, 새로운 병충해의 등장 등 다양한 형태로 나타남◇ 농업 현장에서는 온실가스를 감축하는 등 기후변화에 대응하기 위한 실질적인 대안 마련 요구가 높아지는 상황▲ 이상기후로 인한 농업재해 피해면적 현황 (’10~’19)□ 기후변화 대응을 위해 ‘수소에너지’에 대한 관심과 투자가 확대◇ 세계적으로 기후변화로 인한 문제들이 주목받으면서, 많은 국가들이 탄소중립 목표와 실행계획을 발표하는 등의 노력 이행○ 파리협약*의 기후목표 달성을 위해 재생에너지 비중을 증가시켜야 하는 상황에서 수소가 새로운 에너지원으로 부상* '20년 만료되는 ‘교토의정서’를 대체하는 新기후체제로 지구의 평균온도를 산업화 이전 대비 +2℃ 이내로 유지하는 것을 목표로 함※ 수소에너지는 지역적 편중이 없는 보편적 에너지원으로 장기간·대용량 저장이 가능하여 기존 대체 에너지원(태양광·풍력·수력)과의 차별성 확보◇ 수소산업의 성장은 세계적 주력산업인 모빌리티와 발전에서 우선적으로 적용되고 있으나 결과적으로는 농업 분야에서도 적용이 필요□ 수소기술의 농업 분야의 적용 가능성◇ 농업 분야에서 수소기술을 적용하는 것은 수소경제 가치사슬*을 기준으로 ‘활용 부문’에서 가능성이 클 것으로 판단* 산업적 관점에서의 수소경제 가치사슬 : 생산 → 저장·운송(충전) → 활용○ 수소 모빌리티수소 연료전지를 사용하는 트랙터 등 농기계에 적용○ 수소 발전열과 에너지가 필요한 농가 재배시설에 적용할 수 있으며, 기존의 스마트팜과 연계하여 활용 가능▲ 산업적 관점에서의 수소경제 가치사슬□ 주요국의 농업 분야 수소에너지 관련 연구개발 현황◇ 미국·일본에서 관련 정책을 발빠르게 수립하고 예산을 책정하는 등 체계적으로 농업 분야의 수소기술 적용을 진행◇ 미국농업연구청은 ’22년 예산계획에서 ‘청정에너지로의 전환’을 핵심으로 하는 수소에너지 관련 프로그램* 추진을 발표* 총 76.2백만달러(약 700억 원)의 예산으로 지속가능한 청정에너지 전환기술 개발과 바이오폐기물의 바이오에너지 전환을 추진◇ 일본농림수산성은 ’20년 12월에 탄소제로 및 농약·비료 사용 감축을 위한 ‘녹색식량시스템(Green Food System)’ 전략을 발표○ 화석연료를 최소화하고 전기화 및 수소화로 전환하는 것을 핵심으로 ‘원예시설’과 ‘농림업 기계·어선’에 관한 계획을 제시※ 원예시설은 ’50년까지 화석연료를 사용하지 않는 시설로 완전 이행을 추진, 농기계 및 어선은 ’40년까지 전기화·수소화 등에 관한 기술 확립을 추진○ 농기계 분야에서는 농민이 구입 가능한 현실적 가격의 충전식 배터리 및 연료전지를 탑재한 전기·수소 트랙터 개발을 ’40년까지 추진할 계획◇ 중국국립 농업 기계 혁신 및 창조연구소는 ’20년 6월 중국 최초의 수소연료전지 트랙터를 개발※ 네덜란드도 개발 완료하여 테스트 단계이며 미국은 현재 상용화 단계□ 국내 농업 분야 수소기술 사업 현황◇ 우리나라는 수소에너지 모빌리티 부분에서 선도적인 입지를 확보하고 있는 만큼, 농업 분야에서도 이를 활용하려는 노력을 시도○ 이에 정부와 지자체에서는 농업 분야에 수소기술을 적용하기 위한 다양한 연구개발 사업을 추진 중◇ 농촌진흥청그린 수소 기반 농업시설 에너지 공급시스템 개발 및 실증사업(’21~’25)을 추진, 농업부산물을 이용한 수소 생산기술을 개발하고 수소에너지의 농업 적용 모델을 개발○ 한국서부발전과 업무협약을 체결(’19.6)하고 스마트팜 연계 5MW 연료전지 시범사업을 추진※ 연료전지 운영과정에서 발생하는 냉·난방열과 이산화탄소를 스마트팜에 공급◇ 농어촌연구원농업에너지 자립형 산업모델 기술개발사업(’20~’22) 추진, ’21년 4월 스마트팜-연료전지 융합시스템 모델*을 제시하고 토마토 온실을 활용한 에너지 소비량 및 생산성 예측을 위한 실증연구에 착수* SOFC(고체산화물 연료전지) 시스템을 스마트팜에 적용, 농업에 필요한 전기와 열을 생산 및 소비하는 자립 모델을 구축◇ 국토교통부수소연료전지 드론과 인공지능을 이용한 농작물 모니터링 및 작황 예측 사업(’21~’23) 추진○ 제주도는 ’21년 기술사업화 지원사업 연구개발 공모 과제에 선정○ 수소를 원료로 한 드론과 AI를 접목해 감귤, 월동 작물 등 농작물 생육·재배 정보 등을 수집하여 수확량 예측 및 병충해 예방에 활용 가능한 플랫폼을 구축할 계획◇ 광주시농업기술센터에서 전국 최초로 농업용 수소 드론의 실증 시연회를 개최, 수소연료전지 기술을 배터리에 적용하여 3분 고속 충전으로 60분 비행을 가능하게 함□ 농업 분야의 수소기술 적용 관련 추진방향 및 시사점◇ 수소기술의 적용 범위를 농업 분야로 확대하기 위해서 관련 기술의 개발 및 적용을 위한 선제적인 대안 마련이 필수◇ 해외 주요국의 경우 수소경제 활성화를 위한 기술개발 및 정책 추진은 활발하나, 농업 분야에서의 적용은 초기 단계임○ 일부 국가에서 농업 분야에서의 적용을 시도하고 있으며, 점차 확산될 것으로 전망◇ 국내 농업 분야에서의 수소 관련 연구개발 투자 확대는 세계농업에서의 선도적 입지를 확립할 수 있는 전략으로 인식하여 적극적인 추진이 필요
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2024-04-29□ 국제 수소산업 동향◇ 파리협정으로 인한 세계 에너지 정세 변화◯ 온실가스 특히 이산화탄소 감축 목표 수립으로 세계의 에너지정책과 산업에 큰 변화 예상되며 2017년 11월13일 독일 본에서 열린 ‘제2차 수소위원회 총회’에서 맥킨지가 연구 분석한 ‘수소경제사회 구현을 위한 로드맵’ 발표함.◯ 2050년 수소와 관련된 산업 분야에서 연간 2조5,000억 달러의 시장 가치가 창출되고 3,000만 개 이상의 일자리가 창출될 것으로 예상됨.◯ 수소에너지는 에너지 수급, 경제적 효과, 환경 등의 측면에서 많은 장점을 지니고 있으며, 국가적인 차원에서 수소경제 도래를 예측하고 본격적인 준비에 착수함.◇ 셰일가스 혁명을 토대로 전 세계 산업 국가들의 동향 급변◯ 셰일가스 혁명으로 천연가스 가격이 하락하고 신재생에너지 확대에 따른 잉여전력을 수전해 생산방식에 활용하기 시작하면서 수소생산의 경제성이 크게 개선됨.◯ HCNG(Hydrogen and CNG blend)의 활용도가 높아지고 있는 독일을 비롯해 노르웨이, 스웨덴, 프랑스 등 전 세계 16개 지역에서 실증사업 진행되고 있음.◇ 다양한 융·복합 수소충전소 비즈니스 모델 개발 및 보급◯ 최근 독립형 수소충전소 모델 이외에도 CNG 충전소 결합형 및 주유소 활용형 등 여러 가지 형태의 융·복합 충전소 모델 등장함.◯ ‘CNG((Compressed Natural Gas) 충전소 결합형’은 CNG 충전소와 수소충전소를 결합한 모델로 기존 CNG 충전소에서 천연가스를 이용하여 수소 및 HCNG를 생산하여 판매하는 형태[표 1] 주요 국가별 수소충전소 보급 현황 및 계획(단위: 개소)국가명2015년2018년2020년미국(캘리포니아)25-100독일42100400일본77-160한국19-100※자료 : 산업연구원(KEIT) 작성◯ ‘주유소 활용형’은 이동형 수소탱크를 기존 주유소 여유 부지에 설치하는 방식으로, 초기 투자비 및 운영비 절감, 여유부지 임대 수입, 수소의 소비량에 따른 이동형 수소탱크의 유연한 선택 배치 등 다양한 장점을 지니고 있다. CNG 충전소 결합형과 마찬가지로 수소 수요가 충분하지 않은 초기단계에 유용할 것으로 예상되고 있음.◇ EU는 연료전지 기술개발 및 인프라 확충 주력◯ EU는 연료전지 기술개발과 인프라를 위해 121억 유로를 투자하고, 이와 별도로 수소 생산 및 저장 인프라 구축에 18억 유로 등을 투자할 계획을 수립함.▲ 일본, 미국, 유럽의 수소 관련 정책 개요[출처=브레인파크][표 2] 유럽 내 주요 국가 수소 정책 개요구분내용영국배출가스 무배출 차량 이외의 모든 차량에 보유세 부과(2017.04.)HK H2 Mobility(2012)의 Phase 2 진행2020년 수소충전소 65개 보급 예정독일2002년 CEP(Clean energy partnership) 결성2016년까지 수소전기차 기술개발과 실증 사업화에 14억 유로 투자2020년까지 총 400개 수소충전소 설치 예정프랑스재산업화 계획 중의 한 파트로 수소연료전지 선정Maxity Fuel Cell Plan을 통해 연로전지 트럭 실증사업 진행2030년 수소충전소 600개, 수소전기차 80만대 보급 예정◇ 독일은 지원프로그램을 통한 국제 수소 산업계 선도◯ 독일은 혁신적 프로그램과 기업지원제도를 수단으로 국제 수소산업계를 선도하고 있는데 주로 수소·연료전지기술 ‘국가혁신프로그램(NIP)’로 독일정부와 수소 관련 연구를 진행하고 있는 기업체와 민관파트너십을 맺고 응용기술 개발을 목적으로 다양한 프로젝트 사업 진행 하고 있음.◯ 국립수소연구전지기구(NOW)와 H2 Mobility 등 다양한 컨소시엄을 통한 연계협력형 수소 기술개발이 활발하게 진행 하고 있음.◯ NIP를 구체화하기 위해 수립된 NOW는 독일의 수소 드라이브를 이끄는 컨트롤타워 역할을 수행하면서 정부 차원의 강력한 지원을 뒷받침하는 기관이다.독일 교통부·경제부·환경부 등이 수소·연료전지 기술과 관련 있는 기존의 정부기관, 연구기관, 산업체들과 협력하여 10년간 14억 유로(약 1조9000억 원)의 예산을 투입했으며 다양한 국책사업을 진행하고 있음.◯ 또한 수소차 충전 인프라 구축을 위한 정부 차원의 지원도 활발한데, 2025년까지 400개의 수소연료전지충전시설 설비를 지원할 계획이다.2018년에 이미 평균 2주에 수소충전소 1개씩을 준공하는 실적을 올렸는데 이 사업에 투입된 정부 예산은 180만 유로로 알려짐.◯ 독일정부는 이 같은 투자를 통해 차세대 친환경차 시장에서 전기차와 수소연료전지차가 서로 보완적인 역할을 하게 될 것으로 예상하고 있음.◇ 프랑스의 친환경에너지 개발 및 대중교통 투자◯ 프랑스는 파리협정 이후 친환경 에너지 개발에 다양한 투자를 하고 있는데, 2016년부터 가정용 난방에 쓰고 남은 지열에너지로 수소를 만들고 이를 다시 난방용으로 쓸 수 있는 수소 난방을 실시하는 등 ‘대기오염 감소를 위한 공공부문의 친환경 에너지화’ 정책을 본격적으로 실시했음.◯ 특히 파리시를 중심으로 친환경 대중교통 개발 정책을 본격적으로 추진하고 있으며, 프랑스 국유철도 SNCF는 2022년 상용하를 목표로 수소열차시대를 열겠다는 것을 공식 발표한 바 있음.◯ 파리시는 파리 시내 수소연료전지차(FCEV)를 공공이 주도하여 보급하기 위해 수소연료전치 택시를 보급하고 있으며, 파리 시 공공영역 내 디젤 자동차의 제로화를 위해 다양한 사업을 진행하고 있음.◇ 미국은 캘리포니아 주를 중심으로 한 수소자동차 산업 육성▲ 캘리포니아주 충전소 보급 전망(2014년 기준)[출처=브레인파크]◯ 미국은 캘리포니아의 CAFCP(캘리포니아수소협력기구, California Fuel Cell Partnership)을 중심으로 수소에너지 인프라 사업을 진행하고 있음.◯ 캘리포니아의 수소 인프라는 First Element, Air product 등 개별기업이 설치 및 운영을 담당하며 이에 투자하는 예산은 매년 8,150만 달러에 이르렀음.◯ 또한 국립재생에너지연구소(National Renewable Energy Laboratory, NREL)를 중심으로 신재생 에너지 관련 새로운 기술개발에 적극적인 투자를 하고 있음.◯ 미국 연방 에너지부(Department of Energy, DOE) 주관으로 풍력단지에서 생산된 전력을 활용하여 수소를 생산하고 천연가스망을 통해 공급하는 P2G의 일환인 Wind2H2 프로젝트를 진행 하고 있음.◯ 뿐만 아니라 태양광에너지로 물을 전기분해하여 수소를 생산하는 STH(Sloar To Hydrogen) 연구개발도 지속적으로 추진 중에 있음.□ 주요국 수소차 및 수소에너지 관련 기구[표 3] 국가별 수소차 및 수소에너지 관련 기구국가도시구분조사대상기관 설명독일마인츠발전소마인츠에너지파크(EnergieparkMainz,Germany)대기업이 연합하여 만든 종합 재생에너지 발전소독일슈튜트가르트연구소바덴뷔르템베르크 태양에너지·수소연구센터(Zentrum für Sonnenenergie-und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg-ZSW)산·학·연이 함께 세운 태양에너지 및 수소 연구소독일칼스루에연구소유럽에너지연구소(European Institute for Energy Research)대학과 기업이 만든 지속가능한 발전을 위한 연구소독일프라이부르크연구소프라운호퍼 태양에너지시스템연구소(Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE)프라운호퍼재단의 태양 및 수소전지 연구소독일슈베린연구소수소및정보과학연구소(Hydrogen and Informatics Institute of Applied Technologies-HIAT GmbH)수소연료전지·전기분해전지 전문 연구소독일뒤스부르크연구소ZBT GmbH 연료전지기술센터(ZBT GmbH Zentrum für BrennstoffzellenTechnik)연료전지 및 수소기술의 시장도입 속도를 높이는 산업 지원독일베를린프로젝트수행기관율리히연구센터(Research Centre Jülich GmbH)독일정부 프로젝트 수행기관독일베를린협회H2모빌리티(H2 MOBILITY Germany GmbH&Co.KG)수소전지차량 및 인프라 구축을 위한 기업협회독일베를린프로젝트수행기관국가수소·연료전지기술협회(NOWGmbH)수소·연료전지기술 국가혁신프로그램 실행 컨트롤타워독일비스바덴협회수소이니셔티브(H2BZInitiative Hessene.V)헤센주의 연료전지기술분야 산·학·연 네트워크독일베를린협회독일수소·연료전지협회(German Hydrogenand Fuel Cell Association-DWV)독일 수소연료전지기업의 이익을 대변하는 역할 수행독일함부르크협회클린에너지파트너십(Clean Energy Partnership)지속가능한 수소·연료전지 시장 구축을 위한 협력 구축프랑스르모트발전소HDF에너지(HDFEnergy)세계 최대 규모의 수소기반 배터리 기술 이용한 에너지 공급프랑스소피아앙티폴리스연구소재생에너지·에너지시스템로세스센터(Centre Procédés, Energies Renouvelableset Systèmes Energétiques-PERSEE)파리 최고 그랑제꼴의 수소에너지 연구 수행프랑스그르노블연구소Liten연구소(Liten)프랑스 원자력 및 대체에너지 위원회 하위 연구소프랑스소피아앙티폴리스클러스터소피아앙티폴리스재단(Fondation Sophia Antipolis)최첨단 과학기술 단지 소피아 앙티폴리스의 산학협력과 지원프랑스엑상프로방스클러스터Capenergies 경쟁력클러스터(Capenergies Competitiveness Cluster)수소 생산 관련 응용 연구 시범사업 워크숍 주도프랑스파리프로젝트프랑스 환경에너지관리청(French Environment & Energy Management Agency)지속가능한 에너지 개발 분야 공공 정책 이행 참여프랑스파리협회프랑스 수소연료전지협회(French Association for Hydrogen and Fuel Cells-AFHYPAC)프랑스 H2 산업 연구 확대를 위한 네트워킹 주도프랑스파리협회국제에너지청(International Energy Agency)국제 에너지 기구의 수소 전담 기술협력프로젝트 수행미국콜로라도연구소국립재생에너지연구소 수소기반시험연구시설(NREL Hydrogen Infrastructure Testing and Research Facility)친환경 에너지 연구소의 수소기반 산업관련 연구 개발 지원미국플로리다연구소플로리다 태양 에너지 센터(Florida Solar Energy Center)태양광 에너지를 비롯한 친환경 에너지 전반 연구 실시미국워싱턴DC정부기관미국 에너지성 에너지 효율 및 신재생 에너지국(USDOE Office of Energy Efficiency and Renewable Energy)수소에너지 개발을 위한 산학연관 파트너십 구축 및 공공 프로그램 기획·지원미국캘리포니아협회캘리포니아 연료전지공동체(California Fuel Cell Partnership)연료전지 연구개발 공동체로 수소차 관련 산업 중심 활동미국워싱턴DC협회H2USA미국 수소연료 및 수소차 보급을 위한 민관협력 공동체일본후쿠오카연구소수소에너지제품연구시험센터(水素エネルギー製品研究試験センター HyTReC)수소에너지 관련 제품 개발 및 연구 시험 시설을 보유한 연구소일본가와사키정부기관신에너지산업기술종합개발기구(新エネルギー・産業技術総合開発機構)일본의 신재생 에너지 관한 종합적인 연구와 지원사업을 추진하는 기관일본도쿄협회일본 수소스테이션네트워크 유한책임(日本水素ステーションネットワーク合同会社 Japan H₂ Mobility, LLC. JHyM)11개의 수소 관련 핵심 기업들이 참여한 수소 스테이션 네트워크일본도쿄협회수소공급·이용기술연구조합(水素供給・利用技術研究組合, HySUT)수소 공급 인프라와 비즈니스 환경 구축을 위한 23개 단체 조합일본도쿄협회기술연구조합 CO2 프리 수소공급망 추진기구(技術研究組合CO2フリー水素サプライチェーン推進機構)대기환경 보호를 위한 수소 관련 기술 연구 조합
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2024-04-20□ 기관 소개◇ 수소연료전지산업의 성장을 위한 조력자 역할 실시◯ 독일수소연료전지협회(German Hydrogen and Fuel Cell Association-DWV)는 독일 내 수소에너지와 관계된 기관들의 모임으로 10명의 대표자로 구성되어 있으며 △전략 △예산 기획 △회원사 관리 △법률 자문 △회계 등을 담당하고 있음.◯ 1996년 설립 이후 수소·연료전지 기술의 신속한 시장도입 장려를 목적으로 수소와 연료전지를 통한 에너지 전환과 관련 인프라에 대해 소개하고 회원 조직들의 시장개발을 적극적으로 지원◯ 안전하고 경제적이며 공해 없는 에너지 공급의 선도주자로서 정치 및 공적 영역에서 대표자 역할을 수행하고, 해당 분야의 비즈니스 기반 확보를 위해 관련 조직들의 합법적 이해관계를 공식화하며 정치적 의사 결정권자들과 접촉하여 입법 과정에 대한 회원들의 입장을 대변함.◇ 수소연료전지의 장점을 홍보하기 위한 대외 활동 적극 참여◯ 지속가능한 에너지 경제 분야에서 수소·연료전지의 장점을 홍보하기 위해 대중매체 활동을 비롯한 독일 내 행사뿐만 아니라 국제 행사에도 적극적으로 참여하고 있음.◯ 회원 조직들의 활발한 정보와 아이디어 교환을 위해 대규모 네트워크를 제공하며 정기적인 모임을 주최하는 네트워크 활동도 활발하게 진행하고 있음.◯ 1년에 한 번씩 내는 회원사들의 회비로 운영하고 있고, 회원 기업들에서 파견된 약 20여명의 전문가 봉사단이 있으며 이들이 주로 전문 지식을 컨설팅하는 역할을 담당하고 있음.◯ 회원사들은 홈페이지를 통해 네트워크 및 전문지식을 교환하고 활용할 수 있으며 이외에 △직업교육 △경영 △에너지 경제 △유럽 정책 △지속가능성 △시장 조사 등에 대한 정보를 얻을 수 있음.◯ 또한 두 달에 한번 ‘DWV-뉴스’를 발행하여 회원사에게 제공하고 있으며 수소기술 분야의 새로운 동향 및 정보를 상시 제공하고 있음.▲ 연료 공급 능력: 탄소가 없는 이동성을 향한 지속 가능한 유일한 경로 H2[출처=브레인파크]
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□ 기관 소개◇ 독일 수소에너지 사회 구현을 위한 컨트롤 타워◯ 국립 수소연료전지기구(Nationale Organisation Wasserstoff-und Brennstoffzellentechnologie: NOW GmbH)는 수소에너지 사회 구현을 위해 환경, 교통, 산업 정책을 연계하고 총괄하는 컨트롤 타워 역할을 수행하고 있음.▲ 수소에너지 박람회(h2fc)를 통해 독일 수소 정책홍보[출처=브레인파크]◯ 이 기구는 2008년 수소·연료전지기술 국가혁신 프로그램(Nationales Innovations progeamm Wasserstoffs = und Brennstoffyellen techno logie: NIP)의 통합 관리를 위해 만들어진 조직으로 현재까지도 독일연방 국가혁신 프로그램과 연방교통부의 전기 이동·충전 인프라(LIS- Ladeinfrastruktur) 자금조달 지침을 조정하고 관리하고 있음.◯ NIP는 수소에너지 인프라 및 연료전지 활용을 지원하는 프로그램으로 연료전지 활용의 대표적인 사례로는 청정에너지 파트너십(Clean Energy Partnership: CEP)의 규정과 관련한 차량 조정이 있음.◯ 유럽 운송네트워크(TEN-T CEF)의 규정 안에서 △개별적 연료 옵션 파악 △이해 관계자 위치 분석 △독일 참여와 프로젝트 조정 등 전박적인 전략 개발에도 참여하고 있음.◯ 연방 환경·자연보존·원자력안전부(BMU-Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Nukleare Sicherheit)를 대표하여 수소·연료전지 기술분야에서 환경기술 수출계획(Exportinitiative Umwelttechnologien)을 지원 하며, 학술, 기술, 행정적 수행을 하는 조직들의 내부적 관리도 담당하고 있음.(일본과의 Power to Gas는 하나의 예)◇ 수소·연료전지 수행기관의 협력을 통한 시너지 창출◯ 국립 수소연료전지기구는 초기 과제였던 수소·연료전지 프로젝트뿐 아니라 2009년 6월부터 전기 배터리 기술의 지원 관련 프로젝트도 집중 관리하고 있음.◯ 특히 관련 수행기관들의 시너지를 창출하기 위해 △계약 및 프로젝트 성과 관리 △주제별 프로젝트 연결 △기술 발전 인식 제고 활동 △국제협력 △연수교육 △정치·산업·학술 분야 소통 확대를 위한 홍보 활동 등을 수행하고 있음.◯ 사설 및 학술 단체의 프로젝트 아이디어를 평가하여 연방 정부의 기금 지원을 위한 기초 자료를 구축하는 것도 국립 수소연료전지기구의 주요 임무 중 하나임.◯ 아시아 국가들 중에서는 중국(Sino German Electro-Mobility Innovation and Support Center(SGEC)), 일본(Power-to-Gas)과 협력을 진행하고 있음.◯ 현재 40여 개인 수소충전소를 2023년까지 총 400개로 늘린다는 목표를 세워두고 있으며 이를 위해 독일정부는 올해 2억5000만 유로(약 3250억 원)의 국비를 수소에너지 산업에 투자할 계획이라 밝혔음.
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□ 기관 소개◇ 수소충전소 설치를 위해 만들어진 범세계적 프로젝트 기업○ 범유럽권 6개 기업(Shell, Air Liquide, Linde 그룹, OMV, Total, 다임러)이 합작투자하여 2015년 설립한 프로젝트 기업으로 6개 회사에서 각각 참여TF를 구성해 총 10명의 직원이 프로젝트 기업을 관리하고 있음.○ 독일 내 연료전지 차량을 위한 수소 인프라 구축 작업을 추진하고 있으며, 2019년까지 7개의 독일 주요 대도시(함부르크, 베를린, 라인 루르 지역, 프랑크푸르트, 뉘른베르크, 슈트트가르트, 뮌헨)를 연결하는 고속도로에 100개의 수소충전소를 만들어 운영하는 것이 첫 번째 목표이며 이후 수소차량의 증가에 맞춰 300개까지 만드는 것이 2단계 목표임.○ 이를 위해 H2모빌리티는 네트워크 계획, 승인, 조달, 건설 및 운영을 포함한 모든 업무를 담당하고 있으며 교통디지털인프라부(Ministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur: BMVI)의 수소·연료전지기술 국가혁신프로그램(Nationales Innovationsprogramm Wasserstoff-und Brennstoffzellentechnologie: NIP), 유럽위원회의 프로젝트 ‘수소 충전소 인프라 구축 프로젝트(COHRS)(△연료 전지와 수소 공동 사업(FCH 2 JU) △유럽 운송 네트워크(TEN-T CEF) △수소 충전소 인프라 구축사업(COHRS))의 지원을 받고 있음.▲ 수소충전소 보급현황[출처=브레인파크]○ 또한 △비엠더블유(BMW) △혼다 △현대 △토요타 △폭스바겐 등 대기업과 파트너십 구축 뿐만 아니라 국립 수소연료전지기구 (NOW GmbH)의 조언 및 협력을 바탕으로 다양한 프로젝트를 수행하고 있음.◇ H2.LIVE 앱을 통해 시민들에게 수소 인프라 정보 공유○ 2018년에만 26개 충전소가 만들어졌고 현재까지 총 60개의 수소충전소를 운영하고 있으며 결과적으로 2018년 한 해에만 69톤의 수소를 판매했고 함부르크, 뮌헨, 프랑크푸르트가 수소에너지 관련 허브로 선정됨.○ 2018년 약 35명의 직원이 26개 충전소에서 근무하고 있으며 안전에도 만전을 기하기 위해 2018년 40건의 직원 안전 교육이 진행되었음.○ H2모빌리티는 H2.LIVE 앱을 구축하여 유럽 내 110여 개 충전소 위치 등의 정보를 일반 시민에게 보급하고 있으며 2018년에 약 650여명의 새로운 사용자들이 앱에 등록했고 한 달 사용 건수는 약 5만 건으로 집계되고 있음.▲ H2모빌리티에서 소개하고 있는 수소자동차[출처=브레인파크]
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□ 기관 소개◇ 수소·연료전지 기술 개발 연구 기관○ 수소및정보과학연구소(Hydrogen and Informatics Institute of Applied Technologies, HIAT)는 2002년 수소·연료전지기술 개발을 위해 설립한 비영리 연구기관으로 ‘슈베린기술창업센터(TGZ)’내 수소역량센터에 위치하고 있으며 압축 기술을 포함한 수소에너지 기술분야의 생태적, 경제적 관련성에 기반 한 연구를 주로 하고 있음.▲ PEM 전해질 스택[출처=브레인파크]○ HIAT의 대표적인 기술로는 PEM 전해질 스택(PEM Electrolysis Stacks)이 있는데, 혁신적 구조로 최대 차압 100 bar(1450 psi)를 달성했다.CCM/GDE/MEA 연구에서는 고성능 CCM 및 GDE 생산을 위해 특허 받은 스크린 인쇄 공정을 사용하고 있음.(연료전지 및 전해전지 핵심 부품의 생산과 평가는 HIAT의 주요 역량 중 하나)◇ R&D 관련 4가지 서비스와 기술사업화 지원○ HIAT에서 제공하는 서비스는 △계약연구 및 기술보고서 작성 △전문성 및 타당성 조사 △네트워크 및 프로젝트 관리 △테스트 및 측정 서비스 등 4가지가 중심을 이루고 있다.HIAT는 △PEMFC 전기 촉매 △PEM 전기분해 △DMFC 기술 △프로세스 개발 △에너지 저장 기술 등 5개 분야를 중심으로 연구를 통한 기술사업화에도 힘쓰고 있음.
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□ 기관 소개◇ 수소충전소 및 수소 대중교통 보급 활동 활발○ 청정에너지 파트너십(Clean Energy Partnership)은 2002년 독일연방교통부 주도로 10개 교통 경제 에너지 관련 산업의 파트너사들로 설립되었음.▲ 수소 공급 장치[출처=브레인파크]○ 현재 파트너기관은 14개로 Air Liquide , Audi , BMW , Daimler , GP Joule , H 2 Mobility , Honda , Hyundai , Linde , OMV와 협력관계에 있음.○ 2008년부터 2016년까지 수소·연료전지기술 국가혁신프로그램(NIP)에 의해 자금 지원을 받았으며 국립 수소연료전지기구에 의해 조정되었음.○ 파트너들은 모든 분야의 지속가능한 에너지 활성화를 위해 수소·연료전지 활용 시장을 활성화하기 위해 협력을 촉진하고 있음.◇ 단계별 수소충전소 및 수소차 대중교통 보급 확대○ 청정에너지 파트너십 주요 프로젝트의 목표는 FCEV 버스 및 승용차량의 운행과 수소충전소 보급이며 NIP에 의해 2002년부터 2016년까지 3단계 사업을 마쳤고, 2017년 초 4단계 사업을 시작했음.[FCEV 버스·승용차 운행과 수소충전소 보급 관련 프로젝트]▶ 1단계• 2004년 11월 베를린에서 시범프로젝트로 시작되었으며, 2개의 수소충전소와 17개의 수소차량이 운행되었고 2008년 6월30일 종료▶ 2단계• 2008년 6월30일부터 2010년 12월 31일까지 추가 차량 확대, 베를린과 함부르크 관련 버스 추가, 베를린과 함부르크 하펜시티의 새로운 충전소 건설 추진▶ 3단계• 2011년 1월부터 2016년까지 관련 기술의 품질 향상, 수량 및 유통에 관한 기술 개발이 포함되었으며 관련 차량 증대 뿐만 아니라 H2 충전소 네트워크를 확장하고 지역 파트너십 구축을 위해 노력▶ 4단계• 2019년 현재 진행되고 있는 사업으로 자동차 생산 대기업뿐만 아니라 석유, 에너지, 가스 분야의 기술기업 13개의 협력으로 시작되었으며 참가기업을 확장하고 청정에너지 기술 차량과 충전소 관련 연구 확대에 주력▲ 수소 교통 확대 계획[출처=브레인파크]
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