일본 아사히카세이(Asahi Kasei)가 녹색수소 시장 주도권을 강화하고 있다.
아사히카세이는 다양한 사물이 인터넷으로 연결되는 사물인터넷(IoT)과 인공지능(AI)을 활용해 재생가능에너지를 베이스로 한 녹색수소를 제조하기 위한 설비의 친환경 가동 및 효율적인 유지보수를 지원하는 시스템 실용화를 추진하고 있다.
독일 소프트웨어 메이저 SAP와 제휴해 각종 기능을 개발하고 2020-2022년 개발작업을 완료할 예정이다.
아사히카세이는 녹색수소를 제조하는 알칼리 수전해 설비 사업화를 추진하면서 하드웨어는 물론 소프트웨어 부분까지 총망라함으로써 신규시장에서 주도권을 확보하겠다는 전략을 세우고 있다.
최근에는 SAP가 제공하는 IoT 관련 소프트웨어 시리즈 SAP Leonardo를 활용해 시스템에 필요한 알칼리 수전해 설비에 최적화된 데이터 분석 알고리즘을 개발하고 있다.
독일 뒤셀도르프(Dusseldorf)에 소재한 유럽법인 Asahi Kasei Europe에 일본인 기술자를 파견하고 2018년 말부터 공동개발을 진행하고 있다.
재생에너지 베이스로 제조할 때 이산화탄소(CO2)를 배출하지 않는 녹색수소는 자동차를 달리게 하거나 화학제품 원료로 사용할 수 있는 청정 연료·원료로 주목받고 있다.
아사히카세이가 오랜 기간 축적해온 식염 전해, 촉매, 막 기술을 기반으로 개발한 알칼리 전해설비는 알칼리 수용액 전기분해로 수소를 제조하고 있다.
에너지 변환효율이 세계 최고 수준이며 기후에 따라 발전량이 변화하는 재생에너지 베이스 전력에서 수소를 고효율로 제조할 수 있는 것이 강점이다.
녹색수소는 코스트를 어느 정도 낮출 수 있는지가 경쟁력을 좌우할 것으로 예상되고 있다.
수소 제조에서 60-80% 차지하는 전력과 유지보수 코스트를 저감하는 것이 중요해지고 있으며 신규 시스템에는 플랜트 효율 운영 및 오퍼레이터 부담 경감 등이 요구되고 있다.
아사히카세이는 전해조와 주변기기에 부착한 센서에서 설비 상황을 원격으로 파악하고 클라우드 상에 취합한 가동상황 데이터를 분석해 부품 교환과 보수시기 등을 사전에 예측할 수 있도록 할 예정이다.
설비 점검과 보수기록, 교환부품 등을 디지털 상에서 관리하고, 수소 수요 예측, 재생에너지 가격 동향, 수소 저장탱크 용량 등을 연계해 코스트 효율이 높은 수소 생산계획을 작성하며 여러 전해조를 자동으로 제어해 가동을 최적화하는 기능을 개발하고 있다.
부품 교환시기를 사전에 예측하는 것이 가능해진다면 설비 가동중단 기간을 단축할 수 있으며 전력 거래시장 등 재생에너지와 관련된 다양한 조달수단, 수요량, 설비상황을 포함한 복잡한 변수에 최적화된 생산계획을 수립함으로써 경쟁력을 강화할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
녹색수소 시장 형성이 본격화될 미래에는 전해전력이 최대 100-200MW에 달하는 대규모 수소공장 가동이 가능하나 현재는 5-10MW 전해조를 단계적으로 증설하는 것이 현실적이며 성능과 형식이 서로 다른 전해조 가동이 최적화된다면 코스트 경쟁력을 높일 수 있을 것으로 예상하고 있다.
아사히카세이는 2018년부터 독일 헤르텐(Herten)이 설립한 수소 관련 기술개발거점 h2herten에 입주해 알칼리 수전해 설비 실증실험을 진행하고 있다.
실험을 통해 개발하고 있는 시스템은 일부 기능에 대한 검증이 시작됐고 유럽기업과 연구기관이 이산화탄소 회수·이용·저장기술을 개발하는 프로젝트에 참여하고 있어 2019년 예정된 알칼리 수전해 설비 가동에 맞추어 시스템 일부 기능을 도입한 것으로 알려졌다.
알칼리 수전해 설비에서 제조한 수소가 재생에너지 베이스라는 점을 나타내는 녹색인증 관리와 부품 납기에 맞추어 교환시기를 예측하는 기능, SAP의 업무통합관리시스템(ERP)을 연동시킨 시스템에서 교환 부품을 발주하는 기능 등을 개발할 방침이다.
앞으로는 수요기업의 요구에 맞추어 기능을 최적화한 시스템을 공급하는 것을 목표로 여러 기능을 추가해나갈 계획이다.
아사히카세이가 시스템 개발에 주력하고 있는 것은 앞으로 재생에너지가 보급되고 잉여전력을 활용하는 기술개발이 활발히 이루어진 유럽에서 2030년 녹색수소 시장이 약 8조원에 달하는 수준으로 확대될 것으로 기대하고 있기 때문이다.
미래 성장시장을 차지하기 위한 경쟁이 이미 시작된 가운데 아사히카세이는 생산 뿐만 아니라 시스템까지 모두 솔루션으로 제공할 수 있다는 차별화 전략을 구사함으로써 빠르게 주도권을 확보할 방침이다. (K)