대용량 집중형 해양그린수소 생산·저장 플랫폼 설계 및 운동 성능 평가

Abstract

지구 온난화와 해수면 상승에 따른 국제적 환경오염에 대한 관심 증가로 친환경 에너지 활용에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 특히, 해양 공간에서의 친환경 에너지 개발이 증가 추세로 대표적으로 해상 풍력 발전 단지가 있다. 기존의 연안의 고정식 해상 풍력발전 개발 수준은 점차 원해의 대규모 부유식 풍력 발전 단지로 확장되고 있으며 국내 동해안 및 제주 지역에서의 대규모 개발이 계획 중이다. 그러나 해상 풍력 발전에 의한 에너지 생산성은 환경 조건 및 시간에 따른 변동성을 가지므로 이를 보완하기 위해 전기 에너지를 수소 에너지로 변환하는 그린수소 개발이 대안으로 제시된다. 해양그린수소는 석유·천연가스 등에서 추출하는 그레이수소와 달리 해양재생에너지로 생산한 전기로 수전해(물전기분해)를 통해 생산하는 수소로 정의되며 수소 생산 과정에서 탄소 배출이 없는 수소 생산 방법이다. 본 연구에서는 동해안 해역에 예정되어 있는 1GW급의 대규모 해상풍력발전 단지의 전기 에너지를 활용하여 대용량의 해양그린수소를 생산하는 집중형 생산,저장,공급 플랫폼에 대한 개념을 제시하였으며 설계 조건을 기반으로 플랫폼 설계를 수행하였다. 대용량 집중형 해양그린수소 생산·저장 플랫폼은 수전해를 통해 생산된 수소를 액화하여 2,000m3 규모의 20개 저장 탱크에 저장 후 수소 운반선을 통해 공급하는 기능을 갖는다. 또한 설계된 대용량 집중형 해양그린수소 생산·저장 플랫폼에 대해 부산 심해공학수조에서의 모형시험을 수행하였으며 이를 통해 해양 환경 중 운동 성능을 평가하였다.