현대·두산, 국산화 기술 독자설계로 플랜트사업 강화

현대건설, 국내 상용급 수전해 기반 수소 생산기지 기본 설계 완료
두산에너빌리티, 사용후핵연료 건식저장시스템 종합설계용역 계약

[이지경제=최준 기자] 국내 에너지업계가 독자적인 설계 역량을 통해 플랜트 사업을 강화하고 있다.

7일 업계에 따르면 현대건설은 지난 7일 전북 부안 수전해 기반 수소생산기지의 기본설계를 완료했다. 수전해 기반 수소생산기지는 전기로 물을 분해해 수소를 생산하고 저장·운송할 수 있는 플랜트다.

현대건설은 지난해부터 산업통상자원부 주관의 국책사업을 통해 전라북도, 부안군, 전북테크노파크, 한국수력원자력, 테크로스 워터앤에너지, 테크로스 환경서비스와 함께 전북 부안 신재생에너지 테마파크 내에 해당 기지 건설 프로젝트를 진행하고 있다.

이는 국내 최초의 수전해 기반 수소생산기지로 상업용으로는 국내 최대 규모이며 2.5㎿ 용량의 수소를 하루 1톤 이상 생산하는 수전해설비와 250bar로 압축해 반출하는 출하설비로 구성된다. 생산된 수소는 인근 수소충전소에 공급되어 수소 모빌리티에 활용될 예정이다.

본 사업에서 총괄설계(기본·상세설계), 기자재 구매 및 시공을 담당하는 현대건설은 수소플랜트에 특화된 전문인력을 투입하며 최적의 설계안을 수립하는 데 집중해왔다. 수소 모빌리티 활용을 위한 99.9999%의 고순도 수소 생산을 위해 고분자 전해질막(PEM) 방식을 제안·채택하고 비상시에도 가동이 멈추지 않도록 이중화 시스템을 적용했다.

현재 상세설계 및 안전관리 계획을 비롯한 인허가 절차를 진행 중이며 올해 말 상세설계를 완료하고 2024년 플랜트를 건설해 2025년 5월부터 본격적으로 청정수소를 생산할 계획이다.

현대건설은 탄소중립 시대의 핵심 에너지원인 수소가 미래 에너지 시장을 주도할 것이라는 판단 아래 원천기술 개발은 물론 자체 설계역량 확보에 지속적으로 투자하며 글로벌 수소시장 진출을 위한 기반을 마련하고 있다.

지난해 10월 보령 청정수소사업 FEED설계를 성공적으로 완료한 현대건설은 이번 부안 수전해 기반 수소생산기지 기본설계 또한 완수함으로써 수소플랜트 기본설계 분야의 우수한 역량을 입증했다.

지난 8월에는 제주 12.5㎿ 그린수소 실증플랜트 개념설계를 수주해 수전해 설비 기반의 공용 유틸리티와 수소 저장 버퍼탱크 및 압축공정, 제어계통 등의 설계를 원활하게 수행하며 여러 단계를 아우르는 독보적인 설계 경쟁력을 확보하고 있다. 이를 토대로 현대건설은 GW급 대용량 수전해 수소플랜트는 물론 원자력을 활용한 청정수소플랜트 분야에도 적극 참여할 계획이다.

현대건설 관계자는 “현대건설은 청정에너지 수소를 비롯해 소형원전, CCUS, 바이오가스 등 에너지 분야의 다양한 연구 프로젝트와 사업에 적극 참여하는 것은 물론 연구개발을 위한 전문 기술인력 확보와 연구시설 현대화에 지속적으로 투자하고 있다”며 “신에너지는 기술개발뿐만 아니라 개발된 기술을 구현하고 개선해나가는 것이 중요한 만큼 이번 수전해기반 수소생산기지 프로젝트를 수행하며 얻은 데이터를 기반으로 수소플랜트 분야의 글로벌 시장을 선도할 수 있는 역량을 강화해나갈 것”이라고 말했다.

두산에너빌리티는 국산화한 기술로 사용후핵연료 운반∙저장 용기인 캐스크(Cask) 사업을 수주했다.

두산에너빌리티는 지난 2일 한국수력원자력과 사용후핵연료 건식저장시스템 종합설계용역 계약을 체결했다고. 국제경쟁입찰을 거쳐 체결된 이번 계약으로 두산에너빌리티는 2027년까지 사용후핵연료 운반·저장 용기인 캐스크(Cask)를 포함한 건식저장 시스템 설계를 완료하고 인허가를 취득할 예정이다.

원전에서 원료로 사용된 뒤 배출되는 사용후핵연료는 초기 5년 간 물로 채워진 수조 안에서 습식저장방식으로 냉각한 후 수조 외부에서 건식저장방식으로 보관된다. 이때 사용되는 캐스크는 방사선과 열을 안전하게 관리해야 하므로 특수 설계와 고도의 제작기술을 필요로 한다.

원전업계는 2060년까지 국내 건식저장시설과 중간저장시설에 약 2800개의 캐스크가 필요함에 따라 관련 시장 규모가 약 8조4000억원에 이를 것으로 전망했다. 두산에너빌리티는 향후 제작 사업 수주 시 국내 원전 산업 생태계 활성화를 위해 지역·공정별 140여개 중소 협력사와 함께 수행할 계획이다.

김종두 두산에너빌리티 원자력 BG장은 “이번 계약은 국산화한 캐스크 모델로 향후 수 조원 이상 발주될 국내 표준형 사용후핵연료 운반·저장 용기의 기반을 마련했다는 데 큰 의의를 갖는다”며 “국내 다수 원전 중소 협력사들과 제작 경쟁력을 강화해 향후 중간저장사업과 영구처분사업에도 참여할 수 있도록 최선을 다할 것”이라고 말했다.

한편 두산에너빌리티는 2015년 NAC사와 기술협력을 체결한 뒤 현재까지 국내외 다양한 환경에 적용 가능한 캐스크 라인업을 개발해 보유하고 있다. 국내 사업에 적용할 한국형 금속저장용기(MSO)를 NAC사와 공동 개발해 미국 원자력규제위원회(NRC)로부터 설계승인을 취득했다.

또한 2019년 국내 기업 최초로 미국 스리마일섬 원전 1호기용 캐스크를 수주해 공급했으며 2021년 같은 원전 2호기에 사용할 캐스크를 추가 수주해 제작하고 있다.