바이오수소 생산기술 상용화…3년간 120억원 투입

[이투뉴스] 저 멀리 남태평양 깊은 바다에서 살고 있는 원시 해양 미생물이 우리나라 에너지 공급을 책임질 차세대 수소에너지원으로 새롭게 태어난다.

해양수산부(장관 김영춘)는 향후 3년간 약 120억원을 투입해 발전소 부생가스와 해양 미생물을 이용한 친환경 바이오수소 생산기술 상용화 연구에 착수한다고 밝혔다. 부생가스는 철강 등 제품 생산 과정에서 부산물로 발생하는 가스이다.

이번 상용화 연구는 플랜트 설계 전문기업인 경동엔지니어링이 주관하며 고등기술연구원, 제일엔지니어링, 한국해양과학기술원이 협동기관으로 참여한다. 이들은 연구기간에 바이오수소 생산을 위한 데모 플랜트 구축, 대량생산 실증, 경제성 분석 및 비즈니스 모델 개발 등을 추진할 계획이다.

최근 세계 각국은 화석연료 고갈에 따른 에너지 가격 상승과 파리기후협약 등 온실가스 감축 규제 강화로 신재생에너지 개발에 박차를 가하고 있다. 특히 수소는 연소과정에서 오염물질을 배출하지 않고 발전효율이 높아 대체 에너지원으로서의 성장 잠재력이 풍부하며, 수소 연료전지 자동차 보급 확대 등으로 수요도 점차 증가할 것으로 전망된다.

현재 수소 활용은 소재생산 50%, 탈황 등 정유공정 45%, 에너지 분야는 1% 이하이다. 현재 생산되는 수소는 국내 연간 생산량 191만톤, 거래량 26만톤 정도로 96% 이상은 화석연료에서 얻고 있어, 신재생에너지 자원을 활용한 수소 생산기술 개발이 절실하다.

이에 따라 해양수산부는 한국해양과학기술원(KIOST)과 함께 2009년부터 해양미생물을 이용해 친환경 에너지원인 바이오수소를 생산하는 원천기술 개발을 추진해 왔다. 연구를 맡은 KIOST 강성균･이정현 박사팀은 2010년 초고온성 해양미생물 ‘NA1’이 일산화탄소(CO), 개미산과 물의 화학반응을 촉진하는 촉매로 작용해 수소를 만들어내는 기작을 세계 최초로 규명하는 데 성공한 바 있다.

연구진은 이어 2011년부터 2014년까지 KIOST 내에 소형 플랜트를 구축, 제철소 부생가스를 활용해 수소를 생산하는데 성공하고, 수소 생산성을 높이기 위해 부생가스 처리에 최적화된 NA1을 개량했다. 또한 이번 연구를 통해 플랜트 설계･운영에 관한 특허권까지 확보해 수소 공급뿐만 아니라 플랜트 수출을 통한 고부가가치 창출형 비즈니스 모델까지 개발할 계획이다.

앞으로 이 기술을 활용해 연간 5000톤의 수소를 생산할 수 있는 상용 플랜트 8기를 구축할 경우 국내 연간 수소 거래량 약 26만톤의 15% 정도인 4만톤 규모를 해양 바이오수소로 공급할 수 있을 것으로 예상된다.

강용석 해양수산부 해양환경정책관은 “해양생물자원을 활용해 지속가능한 방식으로 수소를 생산하는 이 기술이 상용화돼 경제성까지 확보된다면 향후 차세대 에너지원으로 널리 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 이어 “앞으로도 해양생물자원을 활용한 에너지와 신소재 개발을 적극 지원ㅎ 해양바이오 산업을 혁신성장 산업으로 육성할 것”이라고 밝혔다.

채제용 기자 top27@e2news.com