현대차그룹이 친환경 경영 강화를 위해 수소 기반 항만 조성에 나선다.

현대차그룹은 평택시와 ‘탄소중립 수소 항만 구축을 위한 업무협약(MOU)’을 체결했다고 11일 밝혔다.

이번 협약은 평택항을 탄소 배출이 없는 ‘그린수소 항만’으로 조성하기 위한 것으로, 현대차그룹과 평택시, 평택지방해양수산청, 경기평택항만공사 등이 공동 참여한다.

협약에 따라 현대차그룹과 평택시는 평택항 내 기아·현대글로비스 사업장에 수소 연료전지(FC) 발전기를 도입하기 위한 기술 개발과 사업화를 추진한다.

또 항만 일대에 수소 생산 및 공급 인프라를 구축하고, 수소 항만장비·트럭·충전소·수소·암모니아 벙커링 등 친환경 전환 관련 사업을 진행할 예정이다.

평택항 인근에는 수소 생산 단지를 활용한 전력 공급 체계가 마련되고, 그린 암모니아 수입을 통해 친환경 수소 공급망을 확장하는 방안도 검토된다.

역할 분담은 먼저 현대차그룹은 수소 관련 사업 총괄을 맡고, 기아와 현대글로비스는 수소 애플리케이션의 도입과 운영을 담당한다.

이어 평택시는 배관 인프라 등 수소 도시 조성에 필요한 기반시설을 관장하고, 평택지방해양수산청은 인허가 및 시행 세칙 개선을, 경기평택항만공사는 규제 개선 업무를 수행한다.

현대차그룹 관계자는 “이번 민관 협력은 정부의 수소 항만 정책과 발맞춰 탄소 배출을 저감하기 위한 노력의 일환”이라고 말했다.

이어 “평택항을 중심으로 항만 내 친환경 전력 공급 인프라를 구축할 계획”이라고 덧붙였다.

실제로 평택시는 1기 수소 도시로 선정된 이후 평택항 인근 수소 생산 단지에서 경기경제자유구역에 이르는 구간에 수소 배관을 구축하는 사업을 진행 중이다.

한편 최근 그린수소 친환경 발전 시스템은 해안 인프라의 물리적 이점을 활용한 에너지 모델로 주목을 받고 있다.

그린수소 시설이 바닷가에 들어서는 이유는 여러 물리적 요인과 에너지 효율 구조에 기인한다.

바다 주변은 해상풍력, 파력, 조력 등 재생에너지 자원이 풍부해 그린수소 생산에 필수적인 전기 공급이 안정적이다.

특히 해상풍력은 육상보다 바람의 세기와 방향이 일정해 전력 생산의 변동성을 낮출 수 있으며, 이는 전기분해 기반 수소 생산의 지속 운영에 유리하게 작용한다.

또 바다 지역은 대규모 부지를 확보하기 쉽고, 폭발 위험성이나 안전거리 확보가 필요한 수소 설비 특성상 공간적 제약이 적다.

냉각 및 수송 측면에서도 해안 입지는 효율적이다. 수소 생산 설비는 반응 과정에서 상당한 열이 발생하므로 냉각수가 필수인데, 해수 이용이 가능한 해안은 대량의 냉각수를 확보할 수 있다.

아울러 수소연료전지는 수소와 산소의 전기화학 반응을 통해 직접 전기를 생산하는 구조로, 연소 과정이 없어 오염물질 배출이 적고 소음이 낮다.

일반적인 발전 효율은 40~60% 수준이며, 발전 과정에서 발생하는 폐열을 난방 등으로 재활용하는 열병합발전 방식에서는 총 효율이 70~80%에 이른다.

최신형 LNG 복합화력 발전소의 효율이 약 60% 수준임을 고려하면, 발전 단위에서는 연료전지가 상대적으로 높은 에너지 활용도를 보인다.

이러한 효율 차이는 에너지 변환 단계의 구조적 차이에서 발생한다.

화력발전은 화석연료를 연소시켜 발생한 열로 증기를 만들고, 이를 이용해 터빈을 구동한 후 전기를 생산하는 다단계 과정으로 구성돼 중간에 손실되는 열이 많지만, 연료전지는 화학에너지를 곧바로 전기에너지로 전환하기에 손실이 적다.

다만 수소 생산, 저장, 운송 과정에서 발생하는 추가적인 에너지 손실이 전체 효율을 낮추고 있어 이를 최소화하는 설계와 운영 방안이 지속적으로 연구될 전망이다.