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News/기술-산업-정책

ESS만이 답이 아니었다? 재생에너지 불안정성의 돌파구, P2X 기술

by R.E.F. 18기 김민주 2021. 3. 1.

ESS만이 답이 아니었다? 재생에너지 불안정성의 돌파구, P2X 기술

18기 김민주 최별  19기 권승호 김수정 임하영

 

 '워터 슬라이드의 물이 일정하지 않게 나온다면 어떨까?' 물이 어떨 땐 조금씩 흐르거나 어떨 땐 폭포처럼 나오고, 때로는 아예 안 나오거나 심지어 갑자기 넘쳐흐르기도 한다면 우리는 이를 이용할 수 있을까? 정상적인 워터슬라이드라면 물의 양에 비해 너무 커서 물이 마르지 않도록, 혹은 너무 작아서 물이 넘치지 않도록 적당한 크기를 계산해서 설계해야 한다. 하지만 앞서 언급한 것과 같은 경우는 애초에 물의 양과 빈도를 전혀 예측할 수 없으니 올바른 설계가 불가능해질 것이다. 또 이용하는 사람들의 안전이나 워터슬라이드에 가해질 손상, 안정성 모두 장담할 수 없게 된다. 

이처럼 예측하기 몹시 어려운 문제가 재생에너지에서 발생하고 있다. 이러한 상황이 바로 재생에너지 가장 큰 특성인 '간헐적 전력 생산'에 대한 비유이기 때문이다. 

 세계 곳곳에서 환경의 중요성이 언급되고 이를 실현하려는 움직임 또한 지속적으로 늘어나면서 오늘날 사회에서 재생에너지의 비중은 기하급수적으로 증가하고 있다. 허나 이런 마음, 움직임들과는 다르게 재생에너지의 대표 특성으로 여겨지는 간헐적 발전량은 전력계통 및 전력망의 불안정성과 같은 문제들을 발생시키고 있다.

 

재생에너지 간헐성의 돌파구, P2X란 무엇일까?

 이를 보완하기 위해 잉여 재생에너지 전력들을 다른 형태의 연료, 에너지 등으로 저장하려는 power-to-X, 즉 'P2X 방식'이 대안으로 거론되고 있다.

 보다 자세히 설명하자면 P2X 기술은 전기에너지를 기타 합성연료 형태로 저장하는 방식으로 이때 저장 가능한 합성연료로는 수소, 메탄 등과 같은 기체 연료와 메탄올, 경유 등과 같은 액체 연료, 그리고 암모니아, 포름산, 옥살산, 디메틸에테르(DME), 에틸렌글리콜과 같은 유용 화학제품 등이 있다. 이 외에도 연료가 아니라 열에너지 같은 다른 형태의 에너지로 전환하여 저장하는 것 또한 P2X 기술로 볼 수 있다. 

 에너지가 전환되고 저장되는 형태(연료 또는 에너지)에 따라 power-to-ammonia, power-to-gas, power-to-heat, power-to-hydrogen, power-to-liquid 등 다양한 용어로 불릴 수 있는데, 특히 저장되는 에너지의 형태가 가스이냐 액체이냐에 따라 크게 두 가지로 분류되며 각각 power-to-gas 기술과 power-to-liquid 기술로 불린다. 

 우리는 오늘 이 둘 중에서도 Power-to-Gas, 즉 P2G 기술에 대해 다뤄보고자 한다. P2G는 용어 그대로 변환 형태가 가스인 경우를 모두 총칭해 부르는 단어이지만 실제 우리 생활에서는 여러 가스들 중에서도 주로 수소와 메탄가스로 변환시키는 경우가 많다. P2G를 통해 잉여 전력으로 물을 전기 분해시켜 수소 가스로 변환하거나 나아가 이를 이산화탄소와 반응시켜 메탄가스로 변환하는 것이다. P2G 기술 이용 시 대부분의 경우에는 수소나 메탄가스로 전환하는 만큼, 본 기사에서도 예시와 설명들에 있어 수소와 메탄을 대표로 다루어 기재한 부분이 많다. 따라서 이 점을 유의하여 읽어주시길 바란다.

 

P2G 시스템의 기술에 대해 파헤쳐보자!

 P2G 시스템의 세부 기술은 크게 전기분해 기술, 메탄화 기술, 저장기술로 구분할 수 있다.

1. 수소 전기분해 기술

P2G 시스템에서 전력을 수소 연료형태로 변환하는 경우, 수소를 생성하는 데에 수소 전기분해 기술이 사용된다.

수소 전기분해(이하 수전해)란 순수한 물에 전류를 흐르게 하여 수소를 생산하는 기술이다. 학창 시절, 화학 시간에 물의 전기분해 실험을 수행하며 화학식을 처음 배우기 시작한 기억이 있을 것이다. 이 간단한 실험 또한 수전해의 원리를 이용한 것이다.

 

[자료 1. 물에 배터리를 연결하여 산소와 수소를 추출하는 실험]

출처:도서 Principles of General Chemistry

 ∎ 수전해 기술의 종류

수전해 기술은 *전해질의 종류 및 전기분해 방식에 따라 알칼리 수전해법, 고분자 전해질 수전해법, 고온 수증기 수전해법 등으로 구분된다.

*전해질: 물 등의 용매에 녹아 이온을 형성함으로써 전류를 흐르게 하는 물질

 1) 알칼리 수전해법(AE, Alkaline Electrolysis)은 알칼리 전해액을 이용하는 물 전기분해법으로 주로 사용되는 전해액은 NaOH(수산화나트륨)와 KOH(수산화칼륨)이다.

이온격막이 삽입된 양극과 음극 사이에 알칼리 전해액을 주입하고, 양극에 일정한 전압과 전류를 흐르게 하여 수소를 제조하는 방식이다. 이 방법은 에너지 효율이 높으며, 설비에 필요한 비용 또한 여타 수전해법에 비해 적어 실용화에 가장 가까운 방법이라 평가받는다. 

[자료 2. 알칼리 수전해법(AEM)의 원리]

출처:한국전기전자재료학회 

고분자전해질 수전해법(PEM, Proton Exchange Membrane Electrolysis)은 수소 이온(H+)만을 선택적으로 투과시키는 이온교환막을 전해질로 이용한다

[자료 3. 고분자 전해질 수전해법(PEM)의 구조 및 작동 원리]

출처: 신소재 경제

 셀에 전류를 가하면 전극 반응에 의하여 양극에서 물이 수소 이온(H+)과 O2로 분해된다. 이후 수소 이온만이 이온교환막에 선택적으로 투과되어 음극에서는 수소분자가 나오고, 양극에서는 분리된 산소 분자가 나온다. 이 방법은 에너지 효율이 높고 재료 부식의 가능성이 적지만 이온 교환막과 같은 재료의 가격이 비싸다는 단점이 있다.

 3) 고체산화물 수전해법(SOEC, Solid Oxide Electrolysis Cell)은 산소 이온만을 투과시키는 고체산화물 전해질을 이용해 800℃ 이상의 고온 수증기를 전기 분해하여 수소를 생산하는 기술이다. 이 방법은 필요한 에너지를 고온 조건에서 발생하는 열로부터 얻을 수 있기 때문에 세 가지 수전해 방식 중 가장 작은 전력만으로도 이용할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 아직까지 기술 설비 수준이 낮아 실용화를 위한 연구개발이 진행 중이다.

 아래 표는 3가지 수전해 기술의 장점과 단점을 정리한 표이다.

[자료 4. 여러 수전해 기술의 장단점 ⓒ19기 임하영]

2. 이산화탄소 메탄화 기술

 앞서 설명한 수전해로 만든 수소를 그대로 활용할 수도 있지만, 이를 이산화탄소와 한 번 더 반응시켜 메탄으로 변환하기도 한다. 이렇게 수소와 이산화탄소를 반응시켜 메탄으로 전환하는 기술을 ‘메탄화 기술’이라고 하며 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 천연가스인 메탄으로 전환한다는 측면에서 친환경적이라는 의의를 갖는다.

[자료 5. 이산화탄소 메탄화 과정]

출처: 조선 비즈

  메탄화 기술은 열화학적 메탄화와 생물학적 메탄화로 구분된다. 

 열화학적 메탄화는 니켈 등의 촉매로 이산화탄소와 수소를 반응시켜 메탄을 생성하는 것으로 타 분야의 촉매기술을 적용할 수 있어 기술 성숙도가 높다는 장점이 있다. 하지만 오랜 시간 운전을 할 경우 촉매의 성능과 수명이 빠르게 저하되며 높은 운전 압력(10 bar 이상) 및 온도(300~550℃) 유지를 위한 에너지 효율 저하 문제가 발생하여 간헐적으로 운전을 해야 한다는 한계를 갖는다. 

 생물학적 메탄화 기술은 미생물을 촉매로 사용하여 메탄을 생성하는 기술로 시스템 구성이 단순하고 낮은 온도 (30~70℃)에서 가동되는 장점을 갖고 있다. 지속적으로 증식하는 미생물의 특성상 장기 운전으로 인한 성능 및 수명 저하율이 낮고 주요 시스템 구성 및 공정이 단순하지만 아직은 기술적 검증이 필요한 단계이다.

3. 저장기술

 기체 저장기술 중에서는 가장 연구가 활발한 수소 저장기술을 대표로 다루어 기재하고자 한다. 수소를 저장하는 기술에는 초고압 압축, 액화 등의 방법이 있으나, 본 기사에서는 최근 주목받고 있는 액상 유기물 수소 저장체(이하 LOHC, Liquid organic hydrogen carrier) 기술에 대해 자세히 기술할 것이다. 

 LOHC 기술이란 생산된 수소를 액상 유기 화합물을 이용해 저장∙이용할 수 있는 기술이다. 이때 액상 유기 화합물은 수소를 붙이거나 떼어낼 수 있는 운반체의 역할을 하며 이 운반체 내에서 수소를 보관∙수송한 후, 사용을 할 때 탈수소화 과정을 거쳐 수소를 재추출할 수 있다.

[자료 6.  LOHC의 개념]

출처:월간수소경제

 이 기술은 부피 및 무게 대비 수소 저장용량이 크다는 이점이 있다. 또한, 수소를 반복적으로 저장하고 방출할 수 있으며 기존의 화석연료 저장∙ 운송 인프라를 활용할 수 있어 초기 투자비용이 적게 드는 것에서 경제성을 가진다.

 하지만 수소화와 탈수소화 과정에 필요한 에너지와 비용, 적절한 촉매 선정 등을 고려해야 하므로 이에 대한 연구 및 개발이 필요할 것이다.  최근 2017년, 한국과학기술연구원(KIST)은 산업통상자원부와 과학기술정통부의 지원으로 새로운 LOHC를 개발하여 국내 최초 대규모 수소저장 및 재방출이 가능한 시스템을 개발한 바 있다.

 

P2G 기술의 도입, 경제적 이득도 얻을 수 있다?

P2G 기술의 생산공정은 기존 화석연료를 기반으로 하는 생산 공정보다 아직 비용이 많이 든다. 그렇지만 이러한 P2G 기술의 발전은 생산 공정의 비용 감소, 수급 전력의 비용 절감을 바탕으로 경제적으로 경쟁력을 갖추게 될 것이며, 그와 동시에 P2G 시설 규모의 확대를 통한 무한한 발전이 기대된다.

[화석연료 생산 공정과 비교한 P2G 기술의 경제성]

- power-to-H2

 수전해 기술을 통해 생성된 재생 가능한 수소의 경제성을 파악해보고자 한다. 자료[7]를 살펴보자. 수전해 기술을 이용하기 위해서는 순수한 물이 필요한데, 순수한 물을 조달하는 과정에서 추가적인 비용이 발생한다. 그에 따라 효율 80% 수준의 수전해 기술을 이용한 수소 생산 공정이 화석연료를 기반으로 생산된 국내 수소 판매 가격보다 경쟁력을 가질 수 있으려면, kWh당 KRW 60원 정도의 전기요금이 충족되어야 함을 알 수 있다. 다른 자료인 [8]를 살펴보면, 향후 기술 개발로 인하여 수소 생산 공정의 비용이 50% 절감된다고 가정했을 때, 최대 전기요금인 kWh당 KRW 80원 정도에서도 충분히 경쟁력을 가질 수 있다. 

 [자료 7. 수소 생산 공정의 가격 경쟁력 그래프]  

출처: PEM 수전해를 이용한 P2G에 대한 경제적 타당성 분석

[자료 8. 수소 생산 공정(비용 50% 절감)의 가격 경쟁력 그래프]

출처: PEM 수전해를 이용한 P2G에 대한 경제적 타당성 분석

 

- Power-to-Methane/Syngas

 메탄화와 합성가스의 생성 공정을 총칭하여 메탄화 기술이라고 부르는데, 메탄화 기술의 발전은 수전해 기술보다 수준이 떨어지기 때문에, 현재 메탄화 기술 생산 공정의 가동 비용은 매우 비싼 편이다. 자료[9]를 살펴보면, 만약 비싼 메탄화 기술의 생산 공정 가동 비용에 변화가 없고 최저 기준의 전기요금을 사용한다고 가정하여도, 화석연료를 기반으로 생성된  국내 천연가스 판매 가격과 비교해 보았을 때 경쟁력을 가지지 못한다. 그렇지만 자료[10]을 통해, 현재 메탄화 생산 공정의 향후 기술 개발을 통하여 메탄화 기술 생산 공정의 가격이 50% 절감된다고 가정하면 최저 전기요금인 kWh당 KRW 20원 정도에서는 경쟁력을 가질 수 있다.

[자료 9. 메탄화 기술 공정의 가격 경쟁력 그래프]

출처: PEM 수전해를 이용한 P2G에 대한 경제적 타당성 분석

[자료 10. 메탄화 기술 공정(비용 50% 절감)의 가격 경쟁력 그래프]

출처: PEM 수전해를 이용한 P2G에 대한 경제적 타당성 분석

P2G 기술의 특성을 활용한 경제 전략

 P2G 기술이 ‘저장’ 기술인 만큼, P2G 기술을 이용해 전력을 저장한다면 전력을 들여오거나 되파는 시점을 자유롭게 정할 수 있게 된다. 따라서 이를 이용해 최대 이득을 취할 수 있는 시점에 전력을 구매하거나 저장되어있던 전력을 판매하는 전략을 세워볼 수 있다. 아래의 예시를 살펴보자. 

 E-Production은 재생 가능한 전기를 이용하기 때문에 재생 가능한 전기의 평균 가격이 낮아짐에 따라 더 실용적이게 된다. 예를 들어보면, E-Production을 가동할 때, 1000W 수준의 전기가 필요하다면 1000W의 재생 가능한 전기를 구매한다. 1월에는 평균 100W의 1만 원, 총 10만 원 정도의 비용이 발생하였는데, 2월에 재생 가능한 전기의 평균 전기 가격이 하락하게 된다면 평균 100W의 5천원, 총 5만원 정도의 비용으로 절감되기 때문에 같은 기술을 사용하지만, 경제적으로 이득을 얻을 수 있게 되는 것이다. 그러나 이렇게 되면 평균 전기가격이 낮을 때만 E-Production으로 생산된 제품이 화석연료 기반 제품과의 비용 경쟁력을 가질 수 있기에 아직은 제한적인 상황이다.

 또 전기 저장 및 DSM P2G 기술은 전기 가격의 변동이 큰 경우 경제적으로 유익하다. 마찬가지로 예를 들자면, 재생 가능한 전기가 1W당 100원일 때 구매하여 100W를 저장한다. P2G 기술은 오랜 시간 저장이 가능하므로 구매한 전기를 저장해두었다가 재생 가능한 전기가 1W당 100원 이상으로 변동되었을 때 판매하여 경제적으로 이득을 취하는 방식이다.

*E-Production: 재생 가능한 전기를 주로 사용하는 P2G 기술의 총칭으로, 산업용 원자재 생산, 열 공급 또는 운송용 연료 생산 공정 등등을 말한다.

*DSM(Demand Side Management): 재생 가능한 전기는 환경에 따라 변동하기 때문에 프로세스 과정을 유동적으로 변화시켜 재생 가능한 전기를 최적의 조건에서 발생 혹은 저장시켜 이득을 얻을 수 있게 하는 전략 (P2G 기술의 필수 부분)

[자료 11. P2G 기술의 특성 2가지의 경제적 이득 그래프]

출처: Wiley Online Library

 이처럼 위의 자료를 통해 아직 화석연료를 기반을 두는 생산 공정과 비교해 보면 경제적으로 경쟁력을 가지기에는 부족한 부분이 많지만 발전하는 생산 공정 기술의 개발, 그에 따른 생산 공정의 비용 감소에 더하여 저렴한 전기의 공급이 이루어지게 된다면, P2G 기술은 충분히 경제적으로 경쟁력을 가질 수 있다.

 

세계 곳곳, P2G 정책들이 등장하기 시작하다!

 현재 P2G 프로젝트는 재생에너지 확대에 따른 계통 안정화와 그린 수소생산을 위해 재생에너지 자원이 풍부한 유럽을 중심으로 다양한 프로젝트들이 수행되고 있다.

[자료 12. 국가별 P2G 프로젝트 현황]

출처:에너지 경제 연구원

-해외 정책 동향

   유럽은 재생에너지를 이용한 전력 생산이 가장 많은 곳인 만큼 전 세계에서 P2G 기술 개발 및 실증이 가장 활발하게 이루어지고 있다. 이 중에서도 독일은 정부 차원에서 수소를 다른 전력망들을 보완할 수 있는 잠재 가능성이 높은 기술로 평가하고 있어 이에 대한 장기 로드맵 수립 및 예산 편성을 통해 P2G 기술의 개발을 지속적으로 추진하고 있다. 풍력에너지 발전량이 특히 많은 덴마크는 이러한  P2G 기술을 통해 국가 내 교통 및 난방 문제를 해결할 수 있을 것으로 전망했다. 이에 따라 덴마크는 안정적이고 장기간 사용이 가능한 대용량의 에너지 저장 시스템을 구축하는 목표를 설정했다.

   미국에서도 미국 국립재생에너지연구소와 남부캘리포니아가스(SolCalGas)가 캘리포니아주에서 미국 최초로 P2G 실증 프로젝트를 진행하는 등 활발한 P2G 프로젝트가 진행 중이다. 

   일본은 해외의 저렴한 잉여전력과 재생에너지를 이용하여 수소를 대량 조달할 수 있는 공급망을 구축하고, P2G의 핵심 기술인 수전해 시스템의 원가 경쟁력 확보를 목표로 하고 있다. 현재 일본 사가현에서는 재생에너지의 잉여전력을 수소로 변환, 저장 및 발전을 위한 연구를 하고 있다.

 

-국내 정책 동향

 우리나라 또한 P2G 기술개발 사업에 다양한 투자를 하고 있다. 국회예산정책처에서는 P2G 기술개발 사업으로 2019년도 예산안에 54억 1000만 원을 편성하였으며, 2021년까지 수소생산, 수소저장, 메탄화 등의 핵심기술을 개발하고, 2023년까지 MW급 실증플랜트를 구축할 계획으로, P2G 선진국인 독일, 덴마크의 사례들을 참고하여 풍력발전 등과 연계한 실증설비를 구축할 계획이다. 

   또한 산업통상자원부에서는 2022년까지 국비 140억 원을 투입하여 잉여 재생에너지를 활용한 P2G 실증 사업을 통해 국산 기술 확보에 나서고, 그린뉴딜 기반 에너지 전환 정책을 추진하기로 했다. 이는 출력이 불안정한 재생에너지 자원을 활용해 다양한 사업들을 개발함으로써 에너지 전환을 모색하고 있다고 볼 수 있다.

 

우리나라 미래사회의 기대주, P2X 기술

 재생에너지 전환의 과도기인 만큼, P2X 기술 역시 아직 장기적인 호환성은 입증되지 않았고 그 경제성 또한 모호하다. 하지만 P2X의 성공적인 상용화를 위해 기술적, 경제적 장벽을 극복하고자 세계적으로 많은 추가 개발이 이루어지고 있으며 앞서 언급한 대용량 PEM(고분자 전해질) 전기분해 기술을 비롯해 전해조 스택의 수명 향상, 고체산화물 전기분해(SOEC) 기술들도 추가적인 연구와 검증들이 이루어지고 있다. 이처럼 P2X기술은 다양한 프로젝트를 통해 점점 더 빠른 속도로 발전하고 있는 것이다.

 최근 국내에서도 재생에너지의 발전 비중을 높이는 ‘제5차 신재생에너지 기본계획’과 같은 정책들이 추진되고 있는 만큼 재생에너지와 전력계통의 조화로운 통합은 더더욱 중요한 사안이 되었다. 게다가 우리나라는 삼면이 바다와 맞닿아 있고 북쪽은 단절되어 있어 유럽에 비해 전력저장의 필요성도 큰 상황이다. 따라서 재생에너지 증가에 따라 발생하게 될 전력계통 문제뿐만 아니라 전력저장 및 수소경제 활성화 문제 해결에 있어서 P2X기술이 핵심이 될 것이다. 

 우리나라의 지속가능성에 안전한 밑받침이 되어줄 P2X기술 연구를 더 이상 망설일 필요는 없어 보이며 우리들의 지속적인 관심이 필요해 보인다.

 


참고문헌

[재생에너지 간헐성의 돌파구, P2X란 무엇일까?]

1)오인환, “[전문가 진단] 수소경제 체제, 어떻게 맞이해야 할 것인가” , 월간 수소 경제, 2017.09.04

http://h2news.kr/news/article.html?no=6146 (2021.02.04)

2)홍수인, “수소생산 방식, P2X·블루수소 ‘부상’, 투데이 에너지, 2020.02.26,

 

https://www.todayenergy.kr/news/articleView.html?idxno=222790&lang= (2021.02.04)

[P2G 시스템의 기술에 대해 파헤쳐보자!]

1) 고경호, "Power To Gas 기술개요 및 현황", 21p, 2014

2) 변창섭, "알칼리 수전해 수소제조의 이온 교환막 변화 분석",전기전자재료학회논문지, 563p, 2013, https://www.kci.go.kr/kciportal/ci/sereArticleSearch/ciSereArtiView.kci?sereArticleSearchBean.artiId=ART001788655

3) 부경진, 조상민, "수소경제 도래에 대비한 수소공급의 시스템적 접근", 51-52p, https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE01240009

4) 신소재경제 편집국, 저온형 물 전기분해 소재기술(1)-제5장 수소생산·이산화탄소 전환용 소재기술, 2018.08.21, http://www.amenews.kr/m/view.php?idx=37312

5) 신영준, "고온수증기전기분해(HTSE) 공정”, 한국화학공학회, 532p, 2009, http://kiss.kstudy.com/thesis/thesis-view.asp?key=2802174

6) 윤창원, "액상유기수소운반체(LOHC) 기반 대용량 수소저장기술 현황", NEWS & INFORMATION FOR CHEMICAL ENGINEERS Vol. 37 No. 4, 473p, 2019, https://www.cheric.org/PDF/NICE/NI37/NI37-4-0471.pdf 

7) 윤창원, "LOHC, 대규모 수소 저장, 이송 가능한 경제적 기술", 2018.06.04, http://www.h2news.kr/news/article.html?no=6760

8) "전해질", 네이버 사전, https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=4389829&cid=60217&categoryId=60217

9) 한국화학연구원, 탄소자원화 이슈브리프 Vol. 04(Power-to-X 기술 동향), 6-7p, 2018

[ P2G 기술의 도입, 경제적 이득도 얻을 수 있다?]

1) 임한권, "PEM 수전해를 이용한 P2G에 대한 경제적 타당성 분석", 한국수소 및 신에너지학회 논문집,v.28 no.3, p231-237, 2017년, https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO201720136711705

2) Jannik Burre, Power‐to‐X: Between Electricity Storage, e‐Production, and Demand Side Management, Chemie Ingenieur Technik, Wiley ,p74-84, 2019.11.28, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/cite.201900102

3) Rahman Daiyan, Opportunities and Challenges for Renewable Power-to-X, ACS Energy Lett., ACS Publications, p3843-3847, 2020.05.12, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.0c02249 

[세계 곳곳, P2G정책들이 등장하기 시작하다!]

1) 민동훈, 풍력.태양광으로 수소를...P2G실증에 3년간 140억, 머니투데이, 2020.7.28, https://news.mt.co.kr/mtview.php?no=2020072809192105285 

2) 이태의, “재생에너지 변동성대응을 위한 P2G활용방안 연구”,  에너지 경제 연구원, 160p, 2020.12

3) 최지나, “Power-to-X 기술동향”, 한국화학연구원 탄소자원화전략실, 47p, 2018.4

[우리나라 미래사회의 기대주, P2X 기술]

1) 이은혜, 대학생신재생에너지기자단, “대용량에 적합한 혁신적인 에너지 저장 방법, P2G”, 2016.5.31, https://renewableenergyfollowers.org/1808

2) 전력연구원, 한국전력 전력연구원, “에너지 저장과 이산화탄소 전환을 동시에, P2G 기술”, 2019.2.13, https://blog.naver.com/kepri5086/221464990317

3) 한국화학연구원, “power-to-x 기술동향”, 2018.Vol.4

4) Bruna Rego de Vasconcelos, “Recent Advances in Power-to-X Technology for the Production of Fuels and Chemicals,  FRONTIERS in energy research, 2019.6.5, https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fchem.2019.00392/full

 

 

댓글12

  • 'P2X'라는 조금은 생소한 에너지 저장 기술에 대해 알아볼 수 있어서 굉장히 유익했습니다.
    P2G기술을 이용했을 때의 경제성도 눈에 띄네요! 에너지를 장기간 저장할 수 있고
    유럽의 많은 국가에서 이미 P2G 기술에 대해 많은 연구가 진행 중인 만큼 탈탄소화에 확실한
    기여가 예상되는 기술인 것 같습니다. 우리나라도 P2X 연구가 더욱 활발히 진행되어서 더욱 빠르게 수소 경제로 갈 수 있으면 좋겠습니다.
    좋은 기사 감사합니다!😊
    답글

  • P2X 기술이 무엇이고 세부적으로 어떤 것이 있는지, 그리고 현황에 대해 알기 쉽게 잘 알려주신 것 같습니다. 전력계통 한계, 일정하지 않은 전력 생산이라는 한계에 부딪힌 지금의 재생에너지 산업에 P2X 기술이 좋은 해답이 되어줄 것 같습니다. 특히 잉여 전력 저장기술 중 수소 형태로 에너지를 저장하는 기술이 눈에 띕니다. 우리나라가 한국가스공사 등을 중심으로 수소 경제 시대를 열겠다는 수소경제 로드맵을 제시한 바 있는데, 잉여 에너지로 그린 수소를 생산하여 수소 사회 구축과 재생에너지 한계 극복이라는 일석이조의 효과를 누릴 수 있을 것 같습니다. P2X 기술이 더 연구되고 하루빨리 상용화되어 친환경 에너지로 전환이 탄력을 받기를 희망합니다. 좋은 기사 감사합니다.
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  • 우와 재생에너지를 전기가 아닌 다른 방식으로 저장하는 걸 P2X라고 부르는군요! 재생에너지를 저장할 때 수소가 이용되는 건 알았지만 수소를 또 메탄으로 이용하는 건 처음 알았어요.
    제 개인적인 생각이지만, 재생에너지 보급량이 많아짐에 따라 ESS와 이런 P2X 기업들간의 경쟁이 심해질건데, 그 경쟁을 통해 재생에너지 저장 기술이 얼마나 발달될지 기대됩니다. 좋은 기사 잘 읽었습니다 !
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  • 기사 잘 읽었습니다 :) p2x 기술에 대해서만 소개할 뿐 아니라 경제성 부분도 설명해주신 부분이 좋았습니다. 새로운 기술에 대한 기사를 볼 때마다 막연한 기대감이 생겼었는데 경제성 부분도 고려해보니 적용 가능성을 가늠해 볼 수 있게 되는 것 같아요!
    그런데 소가 내뿜는 메탄은 환경을 오염시키는 온실가스라고 들었는데 메탄화 기술로 만들어진 메탄은 다른 점이 있는 걸까요?
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  • 최근 재생에너지 확대를 추진하면서 재생에너지의 간헐성 때문에 어쩔 수 없이 다른 보조 에너지 발전을 도입하고 있는 것으로 알고 있습니다. 이 기사를 통해 P2X 기술을 알게 되었는데, 아직 실용화 단계까지 도달하지 못한 것이 아쉽지만 얼른 상용화되어 재생에너지 확대에 큰 힘이 되었으면 합니다. 좋은 기사 감사합니다.
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  • 결국 재생에너지의 간헐성 문제를 해결하기위해서는 ESS나 P2X같은 일종의 저장기술의 개발이 필수라고 생각합니다. 최근 기후변화이슈가 대두되고 이와 상생하는 재생에너지 기술에 있어서 많은투자가 이루지는 만큼 연구실규모로 활용되고 있는 기술들이 하루 빨리 상용화되길 기대합니다. 유용한 정보를 많이 배울 수 있었습니다. 좋은기사감사합니다😊
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  • 에너지 저장기술인 P2X에 대해 새롭게 알게 되어서 좋았습니다. 기술에 대한 상세한 설명 덕분에 많은 것을 배웠네요. 사실 기술 개발과 상용화에는 경제적인 부분이 가장 큰 영향을 미친다고 생각하는데 P2X기술과 더불어 경제적 가치까지 함께 볼 수 있어서 너무 유익한 기사였습니다! 감사합니다
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  • ESS 기술이 신재생에너지를 저장하였다가 필요할 때 사용할 수 있는 기술이라는 것만 알고있어서 간헐적 전력 생산에 대한 문제는 전혀 생각해보지 못했는데 이번 기사로 접할 수 있었습니다. 개인적으로는 참고문헌 자료를 통해 ESS와 P2X의 차이에 대해 알 수 있었던 부분이 좋았습니다. 국내 정책 동향을 보니 아직은 추진단계에 있는 것 같습니다. 경제적인 효과도 볼 수 있는 기술인 만큼 시일 내에 P2X와 관련하여 긍정적인 기사가 나올 수 있을 것이라고 기대됩니다! 좋은 기사 감사합니다 !
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  • P2X 기술의 개괄과 원리, 그리고 그것의 활용까지 모두 포괄한 기사라서 정말 좋은 것 같습니다! 기술에 대한 상세한 설명과 더불어 그것의 경제성을 함께 언급해서 실제 사회에서 그것의 활용이 어떤 미래를 맞이할지에 대해 힌트를 얻을 수 있어서 정말 유익했습니다! 상용화에 대한 추가 단계가 남아있겠지만 장기적으로 새로운 대안이 될 수 있는 P2X에 대해 관심이 생기면 생길수록 위 기사가 그 시작으로 기념비적인 역할을 할 수 있을 것 같아요! 좋은 기사 감사합니다! 고생하셨습니다!!
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  • 재생에너지의 간헐성 문제점을 워터슬라이드의 경우에 비유한 도입부를 읽어 피투엑스의 중요성을 더욱 공감한 채로 기사를 읽을 수 있었습니다. 무엇보다 메탄화 과정에서는 기후위기의 주범인 이산화탄소를 이용해 전환시킨다는 장점은 P2X가 상용화 된다면 이산화탄소 절감으로써 탄소중립에도 큰 기여를 할 수 있을 것같은 대목이군요! 시의적인 기술을 공유해준 좋은 기사 감사합니다~
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  • 한동안 수소생산에 대해 관심을 가지고 조사한적이 있는데 제가 조사한 점 말고도 많은 방법이 있다는것을 알게 되었습니다! 그리고 모르고있던 p2x의 기술의 원리를 더불어 많은 것을 새롭게 알수 있는 유익한 기사였습니다! 좋은기사 감사합니다!
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  • 재생에너지로의 전환의 필수화에 따라 특히 재생에너지의 간혈성은 다양한 분야의 기술발전을 촉진시키는듯 합니다 특히 저장기술의 중요도는 더욱더 중요한데 기사의 구체적인 설명 덕분에 구가스로 만드는 저장기술에 수소와 메탄이 있다는 것을 알게되었고, 기술발전의 상태가 어떤지도 알 수 있었습니다!물론 메탄도 전환과정에서 이산화탄소를 아용한다는 점에서 분명 강점이있지만 근본적으로 재생에너지를 통한 친환경적인 그린수소로 p2x를 생산해 낸다면 더할나위없을 듯합니다.
    좋은 기사 잘 읽었습니다 😀😀 감사합니다!
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