[국토경제신문 임진택 기자] 고순도의 수소를 저렴하게 생산할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 

 

한국에너지기술연구원은 현장생산형 고순도 수소생산 유닛 원천설계 및 엔지니어링 기술 국산화에 성공했다고 10일 밝혔다. 
이 기술을 이용하면 도시가스 파이프라인을 연결만 하면 바로 도심지 또는 수요처 인근에서 99.999% 이상의 고순도 수소를 저렴하게 생산, 공급할 수 있다.


현장생산형 고순도 수소생산 유닛은 천연가스와 수증기가 반응해 각각의 반응물에 내재된 수소를 뽑아내는 리포밍 모듈과 여기에 포함된 일산화탄소, 이산화탄소, 미반응 메탄 등의 불순물을 흡착분리해 99.999% 이상의 고순도 수소를 생산하는 정제 모듈(VPSA)의 조합으로 구성됐다.


열교환 일체형 대류 열전달 개질기를 설계함과 동시에 발열반응 자동제어 열교환형 수성가스 전이반응기를 모듈화해 콤팩트화·고효율화했다. 
고순도 수소 정제를 위해서는 VPSA(진공압력변동 흡착)를 자체 개발, 탈착압력을 낮추는 것과 동시에 5가지 흡착제의 최적 레이어링 및 배열을 통해 유효 흡착량 증대와 분리효율을 극대화시켰다. 
이를 통해 수소 정제 효율 99.999% 이상, CO 농도 0.2ppm 이하로 유지할 수 있다.


현장생산형 고순도 수소생산 유닛은 수소 인프라 구축의 핵심요소이나 현재 국산화율이 40~50%에 불과, 수입에 의존하고 있는 실정이다. 
현재 초기 시설투자비는 1대당 30억 원으로, 정부 ‘수소경제 활성화 로드맵’의 2022년 목표치인 수소가격 6000원/㎏에 맞추기 위해서는 국산화율을 높여 1대당 10억 원대 이하로 낮춰야 하고 생산효율은 80% 이상이 돼야 한다.  


이번에 에기연이 개발한 현장생산형 고순도 수소생산유닛 기술은 미국 에너지부와 일본 NEDO에서 초기 수소에너지 보급 사양 중 제시한 수소생산효율 75~80%를 상회하는 81%의 고효율을 기록했다.
기존 LNG 공급망을 활용해 추가 인프라 투자 없이 쉽고 안정적으로 경제적인 수소생산·공급이 가능해 충분한 경쟁력을 갖췄다는 평이다. 


연구책임자인 에기연 수소연구단 윤왕래 박사는 “이 기술은 부생수소와 더불어 초기 수소경제 이행의 핵심공급원으로서 중요한 역할을 하게 될 것으로 전망된다”고 말했다. 

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