후쿠오카 수소에너지 전략

             (Hy-Life 프로젝트)

□ 후쿠오카 수소에너지 전략회의

 1. 설립배경 및 목적

  ○ 일본은 에너지의 80%이상을 수입에 의존하고 있으며 공급구조가 취약

     한 가운데, 지구환경보전의 측면에서 지구온난화 가스의 배출감소가

     긴급 과제로 부상.

   - 과제해결의 유력한 과학기술로서 기대되고 있는 것이 높은 에너지절감

     효율과 뛰어난 환경특성을 갖는 연료전지이며, 관련산업의 시장규모는

     100조엔(2020년)에 달할 것으로 예측됨.

   - 연료전지의 연료가 되는 것이 수소이며, 동 분야는 시야가 넓은 산업

     분야로 다양한 연구․기술 개발이 기대되고 있음.

  - 수소에너지의 사회실현을 위해서는 안전면 등 실증을 통한 사회적 수용성

     향상을 도모하는 것이 필요.

  ○ 큐슈대학의 수소이용기술 연구개발이 문부과학성의 「21세기 CEO프로

     그램」에 채택되었고, 또한 「수소이용기술연구센터」를 발족하게 됨.

   - 후쿠오카현내에는 연료전지 자동차의 생산거점이 될 수 있는 자동차

     산업이나 부생수소를 보유하는 기업들이 집적해 있음.

  ○ 이러한 후쿠오카현의 특성을 살려, 친환경 수소이용사회 실현을 선도할

     지역 형성을 도모하기 위해 큐슈대학을 중심으로 산학관이 연대하여

     「후쿠오카 수소에너지 전략회의」를 창설하게 됨.

  ○ 친환경 수소에너지 이용사회 실현을 위해 수소제조, 수송․저장에서

     이용까지 일관된 연구개발, 전국 유일의 수소인재육성, 사회실증, 세계

     최첨단 수소정보거점의 구축, 수소에너지 신산업의 육성․집적을 위한

     「후쿠오카 수소전략(Hy-Life 프로젝트)」을 추진하게 됨.

  ○ 회  원 : 6,155기업․단체(기업, 대학, 지원기관 등-2011. 1. 4현재)

   - 회  장 : 구로키 케에스케(黒木啓介, 신일본제철(주)대표이사부사장)

  ○ 사무국 : 후쿠오카현 상공부 신산업․기술진흥과

2. Hy-Life 프로젝트의 특징

  ○ 연구개발 : 세계적 연구기관을 중심으로 한 각종 연구개발의 추진

   - 큐슈대학을 중핵으로 한 세계 최첨단의 연구개발

  ○ 사회실증 : 「수소타운」, 「수소하이웨이」등 수소에너지 사회를 구체화

     하기 위한 사회실증 추진

  ○ 수소인재육성 : 전국 유일의 다양한 수소인재의 육성

  ○ 세계첨단 수소정보 거점 구축 : 세계를 향한 정보발신으로 인재․기업․

     연구소․투자의 집적을 촉진

  ○ 수소에너지 신산업의 육성․집적 : 연구성과의 사회환원을 가속화시킴으

     로써 수소에너지 신산업의 육성․집적을 촉진.

  1) 연구개발

   ① 산업기술종합연구소 「수소재료첨단과학연구센터」

   ○ 산업기술종합연구소 「수소재료첨단과학연구센터」가 큐슈대학 이토

       캠퍼스 내에 설립 (2006. 7)

   ○ 산업기술종합연구소와 큐슈대학이 일체적․융합적 연구를 전개

    - 구미형 연구운영 방법 채용

   ○ 이 분야의 세계적 권위가 있는 무라가미 유키타카(村上 敬宜, 큐슈대

      이사․부학장)의 지도로 국내를 비롯, 미국, 영국, 프랑스, 중국, 호주,

      우쿠라이나, 이스라엘 등 해외로부터 연구자가 모여들고 있음.

       (연구자수 100명, 해외연구자 18명)

   ② 세계적 연구기관을 중핵으로 한 다양한 연구개발

   ○ 수소재료첨단과학연구센터․큐슈대학은 7년간 100억엔 규모의 수소

      재료․물성연구

    - 수소재료첨단과학에 관한 연구개발(산업기술종합연구소․큐슈대학)

   ○ 국가의 경쟁적 자금 등을 활용한 연간 10억 규모의 연구개발

    - 신형산화물전해질박막을 이용한 차량탑재용 보조전원 SOFC개발

    - 조광박막을 이용한 수소누설검지시스템 개발

    - CFRP고압수소축압기시스템 개발

    - 에너지가스 게이트 이용형 고체전해질 수증기 전해장치 개발

    - 수정MEMS기술에 의한 초고감도․초소형센서의 개발

    - 고체산화물형 연료전지의 내피독장수명화기술의 개발

    - 기가사이클 피로파괴기구에 미치는 수소의 영향 해석과 피로강도신뢰

      성 향상방법의 확립 등

   ○ 수소에너지 전략회의 독자의 연구개발 지원

    - 연료전지자동차를 위한 수소연료적응성 진단센터 기술의 개발

    - 폐기물계 바이오매스로부터 수소제조기술의 개발

    - 고체산화물형 연료전지(SOFC)단셀평가장치의 개발

    - 바이오매스로부터 수소제조기술의 개발

    - 수소이용기계의 내수소성 피로설계법의 구축

    - 수소이용안전성향상을 위한 최적의 환기시스템 연구개발

    - 연료전지시스템용 초소형고성능연소기의 개발

    - 고체산화물형연료전지(SOFC)의 자기운전진단제어법에 의한 안전확보

      및 최적제어에 의한 성능향상에 관한 연구

    - 에탄올 연료를 이용한 클린기능부착 연료전지

    - 나노구조체를 이용한 고감도 수소가스센서의 개발

    - 고내구성․저비용 고체산화물형 연료전지의 개발

  2) 사회실증(실증활동)

   ① 수소타운의 정비

   ○ 가정용 연료전지 시스템을 집중적으로 설치하는 세계 최대의 수소

      타운 정비

    - 「점」의 실증활동에서 「면」의 실증활동으로

     ․ 수소에너지의 본격 도입을 위한 사회실증에 의거, 본격보급을 위한

       과제를 추출

     ․ 수소에너지에 대한 현민 이해(사회수용성)를 도모하고 수소에너지에

       대한 불안 해소

   ② 수소하이웨이 구축

   ○ 향후 일본 본토까지 연결하여 도쿄-후쿠오카간의 「수소하이웨이」의

      구축을 목표로 함.

    - 기타큐슈시 히가시다(東田)지구, 후쿠오카시(큐슈대학) 2개소에 수소

      스테이션을 정비하여 기타큐슈시-후쿠오카간 「수소하이웨이」를 구축

   ○ 수소에너지 사회를 직시한 차세대형 스테이션

    ㄱ. 기타큐슈 스테이션

    - 기타큐슈시내의 제철소 등에서 발생하는 연간 5억㎥의 부생수소 이용

    - 전국 유일의 시가지를 통하는 10㎞의 수소 파이프라인을 이용하여

       수소스테이션에 수소를 공급

    - 수소스테이션으로의 파이프라인 공급은 일본에서 처음.

    ㄴ. 후쿠오카 스테이션(큐슈대학 스테이션)

    - CO₂를 전혀 발생하지 않는 재생가능 에너지를 이용한 수소스테이션정비

    - 재생가능 에너지를 이용한 수소 스테이션은 일본에서 처음.

   ○ 연료전지자동차․수소엔진차가 자유롭게 실증주행할 수 있는 환경 제공

    - 국내외의 전자동차회사에 대하여 이용 개방

    - 기간 한정이용(단기이용)을 인정하는 등 유연한 운용

  3) 수소인재육성

   ○ 국내 유일의 수소관련 인재육성기관인 「후쿠오카수소에너지인재육성

      센터」를 2005년 10월에 개강하여 산업계 인재육성을 지원.

   ○ 2008년부터는 큐슈대학․NEDO등과 연대하여 미래를 짊어질 고도인재

      (대학생․대학원생․젊은연구자) 육성 개시

   ○ 학교장 : 도요타자동차(주) 와타나베 히로유키 환경기술감독

    - 경영자 코스 : 수소관련 분야의 신규 참가를 지향하는 경영자 등

    - 경영자(연료전지자동차) 코스 : 자동차관련 기업의 경영간부 등

    - 기술자육성 코스 : 수소관련 기업의 최전선에서 활약하는 기술자 육성

    - 고도인재육성 코스 : 미래 수소에너지 신산업을 지탱하는 고도인재를 육성

  4) 세계최첨단 수소정보거점 구축

   ○ 세계최첨단 수소정보거점의 구축으로 인재․기업․연구소․투자 집적 촉진

   ○ 수소첨단세계포럼 개최 - 수소분야의 전문가가 한자리에 모여 수소에너

      지에 관한 최첨단 연구성과를 발신하는 세계 유일의 포럼을 매년 개최.

   ○ 세계최첨단의 대학․연구기관과 정보교류․네트워크 구축.

    - 미국 아르곤국립연구소, 일리노이대학, 캘리포니아대학, 산디아국립대학,

      SRI인터내셔널, 영국 임패리얼캘리지, 카나다 국립연구기구, 브리티시컬

      럼비아대학, 프랑스 보르도대학 등.

   ○ 후쿠오카 수소에너지 최첨단 기술전 개최

    - 서일본 최대의 연료전지․수소에너지 전문전시회를 매년 개최

  5) 수소에너지 신산업의 육성․집적

   ○ 대학․연구기관의 연구성과를 산업계에 환원하기 위해 큐슈대학 「수소

      이용기술연구센터」를 창구로 수소에너지 첨단기술을 기업에 이전.

   ○ 최신의 연구성과에 입각하여 수소관련제품의 시험․평가」를 실시할

      시설의 정비를 검토

   ○ 벤처․중소기업의 판로확대․자금조달을 지원

    - 후쿠오카 벤처마케트, 큐슈 벤처파트너, 활력후쿠오카자금 등

  6) 신에너지도입 가속화를 위한 제언

   ○ 연구개발, 사회실증, 인재육성, 정보거점의 구축, 산업의 육성․집적을

      종합적으로 실시하는 선진지역에 대한 집중 지원이 필요.

□ 수소타운

  1. 후쿠오카 수소타운

   ○ 가정용 연료전지시스템을 집중적으로 설치한 세계최대의 수소타운.

   ○ 신일본석유주식회사, 서부가스에너지주식회사와 공동으로, 마에바루시

      (前原市)의 미나카제다이(南風台)단지와 미사키가오카(美咲が丘)단지의

      150세대를 대상으로 LP가스를 연료로 한 가정용 연료전지시스템 설치.

   ○ 2008년말부터 4년간에 걸쳐 에너지 절감효과 등을 검증하고 있으며,

      가정용 연료전지시스템을 100세대가 넘는 규모로 집중 설치한 것은

      세계 최초의 시도.

   ○ 2008년말부터 4년간에 걸쳐 에너지 절감효과 등을 검증하고 있으며,

    - 2010년 4월~9월 기간중 「후쿠오카 수소타운」150세대의 평균 CO₂

      절감량은 32.9㎏/월/세대이며, 연간 환산하면 전체 59톤/년을 절감함.

     ․ 삼나무의 연간 CO₂흡수량 14㎏/년으로 환산하면 대강 4,200본에 해당

       하고, 1차 에너지에 대해서는 59만MJ/년(등유 16,076ℓ에 상당) 절약효과.

   ○ 수소타운은 국내외로부터 연간 200건 이상의 시찰․취재가 있는 등 큰

      주목을 끌고 있으며, 향후 가정용 연료전지의 성능향상을 위한 실증자료

      수집을 계속 시행하여 수소타운 시책을 통한 가정용 연료전지의 보급

      을 지원해 갈 예정.

  2. 기타큐슈 수소타운

   ○ 기타큐슈 수소스테이션을 중핵으로 한 기타큐슈시 야하타히가시구의

      히가시다(八幡東区東田)에 정비된 차세대형 수소에너지 모델도시.

    - 수소파이프라인에 의한 수소공급기술의 실증, 순수소형정치용연료전지

      의 면적운전실증, 순수소를 연료로 하는 각종 어플리케이션의 실증 등

   ○ 수소공급․이용기술연구조합과 협력으로 「수소에너지 사회」구축을

      목적으로 한 사회실증시험

   ○ 공장에서 발생하는 부생수소를 파이프라인으로 시가지에 공급하는 것

      으로, 일반가정․상업시설․공공시설이라고 하는 본격적인 지역사회 규모

      에서의 실증은 세계 최초의 시도임.

   ※ 수소공급․이용기술연구조합 - 수소공급사업과 연료전지자동차(FCV)

      보급을 목적으로 민간 각사가 2009. 7. 31일 설립한 조합.

    - 참가기업 13사(2011. 1. 1현재)로 사회실증시험을 통한 「사회적 수

      용성 향상」과 「사업성립을 위한 과제해결」을 수행하는 것이 목적.

   ※ 부생수소 : 제철소나 수산화나트륨 공장 등에서 부수적으로 얻어지는

      수소로, 값이 싸고 유효활용 수소공급 방법으로 주목을 받고 있음.

□ 수소하이웨이

  ○ 후쿠오카 수소타운에 이은 사회실증 제 2탄으로써, 차세대자동차로

     기대되는 연료전지자동차․수소엔진차의 주행을 가능하게 하는 「수소

     하이웨이를 구축하기 위해 큐슈대학 이도(伊都)캠퍼스와 기타큐슈시

     야하타히가시구 히가시다(八幡東区東田) 2개소에 수소 스테이션을 정비함.

  ○ 기타큐슈시와 후쿠오카간의 수소 하이웨이 구축을 위해 2009년 9월부

     터 운전을 개시함.

  ○ 양 스테이션에서는 국가의 실증사업인 JHFC(수소․연료전지 실증프로젝트)

     와 연대하면서 수소공급 및 보급계몽 활동을 하며, 차세대 자동차로서

     기대되는 연료전지자동차․수소엔진차의 조기 실용화를 위한 실증주행을

     추진함.

  1. 큐슈대학 수소 스테이션

   ○ 「국립대학법인큐슈대학」, 「큐슈전력주식회사」, 「타이오닛산주식

      회사」, 「주식회사 큐키」와 공동으로 정비한 수전해방식의 수소

      스테이션

   ○ 이산화탄소를 전혀 발생시키지 않는 일본 최초의 차세대형 스테이션

      정비를 목적으로, 태양광발전을 이용한 수소제조 연구개발 실시.

   ○ 위    치 : 福岡市西区元岡744(큐슈대학 이토(伊都)캠퍼스 내)

   ○ 수소제조방식 : 고체고분자형 수전해

    - 수전해방식 : 물에 전기를 흘려 분해함으로써 수소와 산소를 얻는 방법

   ○ 수소제조능력 : 10N㎥/hr

   ○ 비축가스설비 : 300L(40MPa)×18본,  2팩방식으로 충진

   ○ 충진능력 : 연속 5대, 35MPa

   ○ 주요구성기기 : 수소발생장치, 압축기, 수압유니트, 디스펜스

   ○ 특    징 : 저탄소사회를 위한 차세대형 시스템 구축

                 (재생가능에너지와 수전해의 적응성 연구 평가)

  2. 기타큐슈  수소 스테이션

   ○ 「이와타니산업주식회사」, 「신일본제철주식회사」, 「JX닛코니세키

      에너지주식회사」와 공동으로 정비한 제철소로부터 발생하는 부생수

      소를 파이프라인 공급하는 차세대형 수소 스테이션.

    - 수소를 파이프라인 공급하는 것은 일본 최초, 세계에서도 3번째임.

   ○ 후쿠오카현이 추진하는 「수소하이웨이」의 동부 수소공급거점으로써

      2009년 9월에 운전을 개시함.
   ○ 위    치 : 北九州市八幡東区東田1-1-9

   ○ 수소제조방식 : 제철소 부생수소 파이프라인

   ○ 압축설비능력 및 압력 : 45N㎥/hr, 흡입 0.75MPa, 토출 40MPa

   ○ 비축가스설비 : 270L(40MPa)×6본,  2팩방식으로 충진

   ○ 충진능력 : 연속 3대, 35MPa

   ○ 주요구성기기 : 수소수용유니트, 압축기, 축압유니트, 디스펜스

   ○ 특    징 : 수소파이프라인공급 차세대형 오프사이트 수소스테이션

  ※ 연료전지자동차․수소공급인프라 정비보급 프로젝트

     (산업경쟁력간담회(COCN))의 제언

   ○ 2011년~2015년

    - 포스트 수소․연료전지실증프로젝트(JHFC) 사회실증

     ․ 수소 스테이션 40개소 규모 설치

    - 2015년 연료전지 자동차 등 보급개시

   ○ 2020년까지

    - 수소하이웨이 고속도로 휴게소에 수소 스테이션 설치

    - 스테이션 1,000개소 설치, 차량추정 5만대/년

   ○ 2030년까지

    - 수소타운 도시에 스테이션 집중 배치(본격 상용기)

    - 수소 스테이션 5,000개소 설치, 차량추정 100만대/년

□ 추진성과

  ○ 연구개발 - 큐슈대학․산업기술종합연구소를 중핵으로 한 세계최첨단의

     연구개발이 전개되어 2010년 7월에는 기타큐슈 대학의 「카본 뉴트럴․

     에너지 연구거점」이 문부과학성의 「세계 톱레벨 연구거점 프로그램」

     에 채택됨(14억엔×10년간)

  ○ 사회실증 - 가정용연료전지 150대를 집중 설치한 세계최대의 「후쿠오카

  ○ 수소인재육성 - 일본 유일의 「수소에너지 인재육성센터」의 「경영자

     코스」, 「기술자육성코스」의 산업인재육성, 차세대를 담당할 젊은 연구

     자를 대상으로 하는 「고도인재육성 코스」등 3개의 코스를 운영하여

     654명을 육성     

  ○ 세계최첨단이 수소정보거점 구축 - 세계에 영향을 준 지도자(오피니언

     리더)가 집결한 「수소첨단세계포럼」이나 일본 유수의 전문 견본시

     「수소에너지 첨단기술전」의 개최 등을 통해 최첨단의 수소정보를 주고

     받을 수 있는 장을 마련.

  ○ 수소에너지 신산업의 육성․집적」 - 수소관련제품의 시험을 통해서 산업

     계의 제품개발을 지원하고 있는 일본의 공적기관 「수소에너지 제품연구

     소시험센터를 설립하였고, 2010년 5월에는 「후쿠오카 수소에너지 전략

     회의」가 세계 18개국과 지역이 참가한 각료급 회의 「수소경제를 위한

    국제 파트너십(IPHE)으로부터 일본이 처음으로 우수 리더십상을 수상.

  ○ 2030년까지 후쿠오카연료전지자동차 도입 계획

   - 국내 자동차회사 및 수소공급사업자 13사는 연료전지자동차를 2015년

     에 도쿄, 아이치, 오사카, 후쿠오카 4개도시권을 중심으로 국내시장에 

     도입, 일반 소비자에게 판매하기로 발표함.

   - 금후 연료전지자동차 보급과 수소공급 인프라 정비촉진을 위해서 후쿠

     오카가 계속 선도적인 역할을 하기 위해 「후쿠오카 에너지 수소전략

     회의」를 중심으로 다음과 같이 『후쿠오카 연료전지자동차 도입계획』

     을 책정․실시

    ① 연료전지자동차보급의 전제가 될 수소스테이션의 정비 계획

    ② 연료전지자동차의 보급촉진책

      - 세제․도입보조 등 제도, 고속도로 무료화나 주차장요금감면 등 도입

        장려정책 등

    ③ 연료전지자동차 보급목표 설정

      - 공공 교통기관에서의 연료전지버스이용, 기업이나 택시, 렌트카 부문

        에서의 연료전지자동차 이용 등

 

□ 시사점 및 향후 전망

 

※ 상세자료 : 첨부파일 참조