해수부, 2019년까지 연 480톤 수소 생산 플랜트 구축

해양수산부는 20일 향후 3년간 약 120억원을 투입해 발전소 부생가스와 해양 미생물을 이용한 친환경 바이오수소 생산기술 상용화 연구에 착수한다고 밝혔다.

수소는 연소과정에서 오염물질을 배출하지 않고 발전효율이 높아 대체 에너지원으로서 성장 잠재력이 풍부하고, 수소 연료전지 자동차 보급 확대 등으로 수요도 증가할 것으로 전망되고 있다.

단 현재 생산되는 수소의 96% 이상은 화석연료에서 얻고 있어 신재생 자원을 활용한 수소 생산기술 개발이 필요한 상황이다.

해수부는 한국해양과학기술원(KIOST)과 함께 2009년부터 해양미생물을 이용하여 친환경 에너지원인 바이오수소를 생산하는 원천기술 개발을 추진해 왔다.

연구를 맡은 KIOST 연구진은 2010년 초고온성 해양미생물 ‘NA1’이 일산화탄소(CO), 개미산과 물의 화학반응을 촉진하는 촉매로 작용해 수소를 만들어내는 기작을 세계 최초로 규명하는데 성공했다.

연구진은 2011년부터 2014년까지 KIOST 내에 소형 플랜트를 구축, 제철소 부생가스를 활용해 수소를 생산하는데 성공했고, 수소 생산성을 높이기 위해 부생가스 처리에 최적화된 NA1을 개량했다.

또한 2015년부터 올해까지 당진제철소의 부생가스를 이용하는 파일럿 플랜트(1톤 규모)를 구축해 수소를 1개월 이상 연속적으로 생산하는 데에도 성공했다.

해수부는 연구 성과를 바탕으로 올해부터 해양바이오 수소 생산기술 상용화를 위해 기존 파일럿 플랜트의 약 100배 규모에 달하는 데모 플랜트를 구축할 계획이다.

새롭게 구축되는 데모 플랜트는 충남 태안에 있는 한국서부발전의 석탄가스화 복합화력 실증 플랜트(IGCC) 발전소에서 생산되는 합성가스를 원료로 이용하며, 서부발전으로부터 플랜트 구축을 위한 부지와 합성가스를 제공받을 예정이다.

이번 연구를 통해 2019년 데모 플랜트가 구축되면 연간 480톤 가량의 수소를 1kg당 약 3700원 수준의 단가로 생산할 수 있게 돼 본격적으로 상용화를 추진할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

또한 이번 연구를 통해 플랜트 설계·운영에 관한 특허권까지 확보하여 수소 공급뿐만 아니라 플랜트 수출을 통한 고부가가치 창출형 비즈니스 모델까지 개발할 계획이다.

앞으로 이 기술을 활용해 연간 5000톤의 수소를 생산할 수 있는 상용 플랜트 8기가 구축되면 국내 연간 수소 거래량(약 26만톤)의 약 15%(4만톤)를 해양 바이오수소로 공급할 수 있을 것으로 전망된다.

강용석 해수부 해양환경정책관은 “해양생물자원을 활용해 지속가능한 방식으로 수소를 생산하는 이 기술이 상용화돼 경제성까지 확보된다면 향후 차세대 에너지원으로 널리 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.