美 전문가 "충전 프로토콜 개선해 수소에너지 효율 높여야"

[그린뉴딜엑스포]스티브 매티슨 NREL 프로젝트 리더

스티브 매티슨 미국 국립재생에너지연구소 프로젝트 리더가 30일 서울 동대문디자인플라자(DDP)에서 열린 국회수소경제포럼 주최, 머니투데이가 주관하는 '2020 그린뉴딜 엑스포' 콘퍼런스에서 영상을 통해 '수소 도로차량 및 산업용차량 확산을 위한 수소충전 프로토콜'에 대해 발표하고 있다. / 사진=김휘선 기자 hwijpg@

"수소 충전시 예냉 온도를 지금보다 줄인다면 설비투자 뿐만아니라 충전소의 에너지비용을 줄일 수 있습니다. 이를 통해 온도차(마진)을 축소하면 그만큼 더 큰 효율성이 제공됩니다."

스티브 매티슨 미국 재생에너지연구소(NREL) 프로젝트 리더는 30일 서울 동대문 디자인플라자(DDP)에서 열린 '2020 그린뉴딜엑스포' 표준화 컨퍼런스에서 수소차 확산을 위한 수소충전 프로토콜 등 기술 표준화 동향을 설명하며 이같이 말했다.

경제타당성 및 안정적인 에너지 연구에 중점을 두고 있는 NREL은 2370명의 직원을 두고 있으며 기초연구부터 R&D(연구개발)까지 에너지전환이 가능한 기술들을 개발하고 있다. 특히 전 세계적으로 900여곳에 이르는 산업, 학계, 정부기관 등 다양한 곳과 협력관계를 맺고 있다는 점도 강점으로 꼽힌다.

충전 프로토콜은 말그대로 충전소가 안전하게 압축된 수소를 차량에 충전하는 절차를 의미한다. 매티슨 리더는 현재 수소충전 프로토콜의 세계 표준으로 사용되는 'SAE J2601'의 개발자다.

여기에 따르면 충전 프로토콜의 최종가스 온도는 85℃를 넘지 않게 돼 있다. 충전소 3만5000곳에서 종합한 데이터에 따르면 이중 99.8%가 최종가스 온도가 75℃를 넘지 않는 것으로 나타났다. 매티슨 리더는 "예냉이 필요 이상으로 이뤄지고 있다는 뜻"이라며 "이 가스 온도를 줄이는 방식으로 충전 프로토콜이 개선돼야 할 것"이라고 지적했다.

예냉 이후 충전시 나타나는 온도차가 10℃일 때 연료 충전은 5분내 97%까지 이뤄진다. 여기에서 온도차를 5℃도 줄이면 충전시간은 3분내로 줄어들 수 있다. 처리량의 높은 충전소의 경우 이같은 방식이 중요할 수 있다는 설명이다.

현재의 충전시간이 충분하다고 본다면 예냉 온도를 기존보다 올리는데 더 집중할 필요가 있따는게 매티슨 리더의 설명이다. 그는 "현재 -33℃인 예냉 온도가 -25℃로 올라가게 되면 설비투자와 충전소에서 발생하는 에너지 비용을 줄일 수 있다"며 "온도차를 0℃까지 줄인다면 더 큰 효율성을 제공할 수 있을 것"이라고 말했다.


매티슨 리더는 온도차를 줄일 수 있는 방안으로 충전소 부품 변경, 연료 전달에 사용되는 물질 변경 등을 언급했다. 그는 "현재의 경우 온도차가 상당히 있어 이같은 차이를 개선할 경우 수소 관련 비용이 줄어들게 될 것"이라며 "새로운 충전 프로토콜의 접근을 고민할 필요가 있다"고 말했다.