임 교수연구팀은 '국제적 해외 수소 공급망에 대한 경제성 및 환경성 측면 최적화'에 대한 연구를 통해 수소 도입 예정 국가(한국, 일본, 독일)의 수요와 수소 수출 예상 국가(호주, 칠레 등 총 16개국)를 고려해 수소 공급망 구축을 위한 실질적인 지표를 제시했다.
연구팀은 국가별 공식 발표된 로드맵을 통해 수소의 수출입 예상 데이터를 고려한 최적화 모델을 구축했다.
수소는 선박 운송 시 자체의 부피당 에너지 밀도가 떨어져 경제성이 낮기 때문에 보통 액체 상태의 수소 운반체(H2 carrier)로 전환해 운송한다. 따라서 연구팀은 최근 주목받고 있는 수소 운반체인 액화 수소, 톨루엔 기반 액체유기수소운반체(LOHC) 및 암모니아를 고려해 시나리오를 구상했다.
추가적으로 연구팀은 2030년부터 2050년까지 10년 간격을 기준으로 최적화 값을 예측했다. 또한 불확실성이 큰 재생에너지 기반 전기와 천연가스의 가격 및 생산량을 고려하여 예측값을 책정했다. 이를 통해 일정 범위의 가격 및 생산량에 따른 다양한 최적화 시나리오를 도출했다.
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수소 생산 과정에서부터 전환과 수송 후 저장 과정까지를 포함한 해외 수소 공급망에 대한 전체 개략도. |
수행된 경제성과 환경성 평가 결과에 따르면 온실가스 배출에 따라 발생하는 탄소세를 포함한 수소 공급 가격은 1kg 당 2.15에서 3.43달러 사이의 범위를 보였다. 이 결과 값을 통해 수소 도입 예정 국가(한국, 일본, 독일)가 미래에 필요한 수소 공급망 최적화 시나리오를 도출했다.
이번 연구 결과는 국제학술지인 '에이씨에스 서스테이너블 케미스트리 엔드 엔지니어링(ACS)'에 게재 됐으며, 2023년 1월호 추가 표지 논문으로 선정됐다.
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