국내 연구진이 국제적인 수소 공급망을 최적화할 수 있는 모델을 구축하는데 성공했다. 수소 도입 예정 국가의 수요와 수소 수출 예상 국가를 아우르는 수소 공급망 구축이 가능해졌다는 평가다.
UNIST 탄소중립대학원 임한권 교수 연구팀은 ‘국제적 해외 수소 공급망에 대한 경제성 및 환경성 측면 최적화’에 대한 연구를 진행해 국제학술지인 ‘에이씨에스 서스테이너블 케미스트리 엔드 엔지니어링(ACS Sustainable Chemistry & Engineering)’에 최근 게재했다. 이 논문은 학술지 1월호 추가 표지 논문으로 선정되기도 했다.
연구팀은 수소 도입 예정 국가인 한국, 일본, 독일의 수요와 수출 예상 국가인 호주, 칠레 등 16개국의 공급을 고려해 최적화 모델을 구축했다. 수소는 선박 운송 시 자체의 부피당 에너지 밀도가 떨어져 경제성이 낮기 때문에 보통 액체 상태의 수소 운반체로 전환해 운송한다. 연구팀은 이를 감안해 액화 수소, 톨루엔 기반 액체유기수소운반체(LOHC) 및 암모니아를 고려해 시나리오를 짰다.
여기에 더해 연구팀은 2030년부터 2050년까지 10년 간격을 기준으로 최적화 값을 예측했다. 재생에너지 기반 전기와 천연가스 가격 및 생산량도 고려했다. 그 결과 연구팀은 암모니아를 수소 운반체로 활용하는 것이 가장 경쟁력이 있다고 밝혔다.
임한권 탄소중립대학원 교수는 “본 연구는 호주, 칠레, 아랍에미리트 등 최대 수소 수출국이 될 것으로 전망되는 다양한 국가들과 한국, 일본, 독일과 같이 자원 부족으로 최대 수소 수입국이 될 것으로 전망되는 국가들로부터 공식적으로 발표된 로드맵을 기반으로 모든 수요와 공급을 동시에 고려한 최적화 결과를 보여준다”며 “전체적인 수요와 공급을 동시에 고려한 경제성·환경성 기반의 최적 공급망이 도출되어야 할 것이고 이번 연구는 이를 위한 발판을 마련한 것”이라고 설명했다.