상암동 수소스테이션

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1. 개요

상암동 수소스테이션은 매립 가스를 활용하여 수소를 생산하는 시설이다. 대한민국에서 매립 가스를 정제하여 메탄 농도를 높인 후, 개질 공정을 통해 수소를 생산한다. 생산된 수소는 수소 차량 및 연료전지에 공급되며, 월드컵공원 순환 수소 버스 및 자동차의 연료로 사용된다. 또한, 연료전지를 통해 전력을 생산하고, 공원 내 전력과 난지 창작 미술센터의 온수를 공급한다.

상암동 수소스테이션

기본 정보

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상암수소스테이션

명칭	상암수소스테이션
위치	서울시 마포구 상암동 481-6

생산 및 운영 정보

수소 생산량	$30Nm^3/h$
수소 연료 전지	20kW
운영 부서	서울특별시 맑은환경본부
공사 부서	서울특별시 도시기반시설본부
공사 기간	2009.9 ~ 2010.11

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1. 개요
2. 매립가스(LFG)의 정의 및 특징
3. 매립가스(LFG)의 문제점
- 3.1. 환경적 문제
- 3.2. 안전 문제
4. 매립가스(LFG) 활용의 필요성 및 이점
5. 매립가스(LFG) 활용 기술
6. 국내외 매립가스(LFG) 활용 현황
- 6.1. 대한민국
- 6.2. 해외
7. 매립가스(LFG) 활용의 미래 전망 및 과제
8. 주변 시설

2. 매립가스(LFG)의 정의 및 특징

3. 매립가스(LFG)의 문제점

3.1. 환경적 문제

3.2. 안전 문제

4. 매립가스(LFG) 활용의 필요성 및 이점

5. 매립가스(LFG) 활용 기술

5.1. 포집 기술

5.2. 정제 및 전환 기술

매립가스(LFG)는 전처리설비를 거쳐 불순물과 메탄(CH₄)으로 분리된다.

분리된 메탄은 개질공정을 통해 수소(H₂)와 일산화탄소(CO)로 변환된다.

이후 수성가스변환 과정을 통해 일산화탄소는 수소가스와 이산화탄소로 변성되며, 개질된 가스 중 수소가스와 기타 성분이 분리된다.

분리된 수소가스는 압축 저장되었다가,

수소연료전지 차량에 충전된다.

5.3. 수소 생산 기술

매립가스(LFG)를 활용한 수소 생산은 여러 단계를 거쳐 이루어진다. 먼저, 매립지에서 발생하는 LFG는 전처리 설비를 통해 불순물과 메탄(CH₄)으로 분리된다.

이후, 개질 공정에서 메탄은 수증기(H₂O)와 반응하여 수소(H₂)와 일산화탄소(CO)로 변환된다.

다음으로, 수성가스 변환 반응을 통해 일산화탄소는 다시 수증기와 반응하여 수소와 이산화탄소로 전환된다. 이 과정에서 개질된 가스에 포함된 수소와 기타 성분이 분리된다.

분리된 수소는 압축되어 저장 탱크에 보관된 후,

주입기를 통해 수소연료전지 차량에 충전된다.

6. 국내외 매립가스(LFG) 활용 현황

6.1. 대한민국

대한민국에서는 매립지에서 발생하는 매립가스(LFG)를 활용하여 수소를 생산하는 기술이 도입되어 환경 개선에 기여하고 있다. 매립가스는 쓰레기 매립지의 유기물질이 분해되면서 발생하는 가스로, 주로 메탄(CH₄)과 이산화탄소(CO₂)로 구성된다. 난지도 매립가스의 경우, 2009년 12월 기준으로 CH₄ 41.7%, CO₂ 53.2% 등으로 조사되었으며, 매립지 안정화에 따라 메탄 함유량이 점차 감소하는 추세를 보인다.

상암 수소 스테이션은 이러한 매립가스를 활용하여 수소(H₂)를 생산하는 대표적인 사례이다. 매립가스를 전처리하여 메탄(CH₄) 농도를 90% 이상으로 높인 후, 개질기에서 800°C의 수증기와 혼합하여 가열, 냉각, 흡착 과정을 거쳐 99.995% 이상의 수소를 생산한다. 생산된 수소는 고압으로 저장되어 수소차량 및 연료전지에 공급된다.

수소 생산 화학반응식은 다음과 같다: CH₄ + 2H₂O ⇒ 4H₂ + CO₂

상암 수소 스테이션에서 생산된 수소는 월드컵공원을 순환하는 수소 버스 및 자동차의 연료로 사용되며, 나머지는 연료전지에 공급되어 하루 300kW의 전력을 생산하는 데 사용될 예정이다.

하루 수소 생산량은 64.78kg(720

Nm^3

)이며, 수소 사용 계획은 다음과 같다.

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좌우로 밀어서 보기

항목	수량
버스(1대/일)	30kg (330 $Nm^3$ )
승용차(1대/일)	2.7kg (30 $Nm^3$ )
연료전지(20kW)	27kg (302 $Nm^3$ )
홍보시설	0.06kg (1 $Nm^3$ )
합계	59.76kg (663 $Nm^3$ )

6.2. 해외

7. 매립가스(LFG) 활용의 미래 전망 및 과제

8. 주변 시설

수소 에너지를 이용해 공원 내 전력과 난지 창작 미술센터의 온수 공급을 하고 있다.

노을공원은 난지도 쓰레기 제1매립지로 34만m²에 저녁노을을 볼 수도 있고 문화예술공원으로 조각작품, 전망데크 등이 있으며 고라니, 삵, 너구리 등 야생동물이 살고 있다. 운영시간은 09:00 ~ 18:00이다.

쓰레기 제2매립지로 한강 상류 쪽에 위치한 곳으로 면적은 19만m²이며 동서쪽은 엉겅퀴, 제비꽃, 씀바귀 등의 자생종과 토끼풀같은 귀화종을 심었고, 남북쪽에는 억새와 띠를 심어 바람에 흔들리는 억새풀 속에서 시민들이 자연을 느낄 수 있다. 운영시간은 09:00 ~ 18:00이다.

난지미술창작스튜디오 앞마당의 푸른 잔디밭에 조각 작품이 전시 되어 시민들이 20여점의 다양한 조각작품을 감상할 수 있다. 운영시간은 09:00 ~ 18:00이다.