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[파이낸셜뉴스] 정부의 대대적인 그린뉴딜 정책과 더불어 미국 바이든 행정부도 친환경 인프라 투자에 적극 나설 것으로 알려지며 전세계적으로 재생에너지를 연계한 수전해 수소 생산공급을 위한 발걸음이 빨라지고 있다.
16일 금융투자업계에 따르면 미래형 에너지로 각광받고 있는 수소는 생산 방식에 따라 크게 3가지로 구분된다. △천연가스(메탄), 갈탄 등을 고온·고압에서 분해하는 개질(추출) 수소 △석유화학이나 제철공장의 공정 중에 부산물로 발생하는 부생수소 △물에 전류를 흘리면 양극에서 산소가 음극에서 수소가 발생하는 수전해 수소다.
현재 가장 많이 이용되는 방식은 천연가스 개질 방식이다. 하지만 화석연료인 천연가스에서 수소를 생산하는 방식은 1t의 수소 생산과정에서 약 5.5~10t의 이산화탄소가 발생하는 문제가 있다. 반면, 수전해 수소는 재생에너지 전기를 이용해 물에서 수소를 생산하는 기술로 생산과정에서 온실가스 등이 전혀 배출되지 않는다. 다만 고압의 전기를 필요로 해 현재 높은 생산단가로 인한 경제성이 떨어진다는 지적이 있다.
이런 가운데 온실가스로 인한 기후문제 부각으로 선진국 중심의 그린뉴딜 관련 정책 발표가 이어지고 있다. 이에 따라 수전해 수소 시장 선점 경쟁이 벌어지고 있어 국내에서도 수전해 수소에 대한 관심이 고조되는 추세다.
한국 수전해 기술은 현재 1~3MW급 개발 단계로 유럽 등 수전해 선진국 대비 걸음마 수준이다. 정부는 오는 2030년까지 범부처와 연계해 10~100MW급 수전해 시스템 기술개발 사업을 추진할 계획이다. 수전해 수소 실증사업이 본격화 하면서 수전해 기업들의 행보도 가속화 될 전망이다.
국내에서는 지필로스, UCI, 이엠코리아, 수소에너젠, 엘컴텍 등이 대표적인 수전해 회사로 손꼽힌다.
수전해 방식 수소 생산 상용화에서 가장 주목 받고 있는 기업은 UCI이다. 최근 UCI 자회사 바이오엑스는 미국 EAT(Electro-Active Technologies) 연구소와 미생물 전기분해(microbial Electrolysis) 방식으로 음식물 쓰레기를 활용한 그린 수소 생산에 착수했다. 현재 이화여대 산학협력단, EAT 등과 산학연 협력 체결하고 EAT의 기술 국내이전과 파일럿 테스트를 추진 중이다.
원천 기술력을 보유하고 있는 EAT는 전기뱀장어의 발전 원리와 구조에 착안했다. 전기뱀장어는 순간적으로 650~850V의 강력한 전기를 내뿜어 지구상에 있는 생물 중 가장 강력한 전기를 생산한다. EAT는 전기뱀장어의 유전자지도 분석 및 재조합을 통해 고압 전기를 생성하는 인공 미생물을 개발했다. 미생물이 활성화하기 쉬운 음식물 쓰레기 음폐수에 수전해 방식으로 기술을 적용해 다년간의 기술 검증을 마치고 그린수소 상용화를 목전에 두고 있다.
음식물쓰레기를 활용한 수소 생산을 위해서 미생물 전기분해 전지 크기를 최소 2ℓ까지 확대하는 것이 중요하다. 미국 EAT 연구소는 지난 2018년 프로토타입인 16㎖를 성공으로 2020년 상반기 900㎖까지 개발을 완료했다. 올해 연말까지 2ℓ 규모 전지 개발을 완료할 예정이다. 바이오엑스와 EAT는 올해 말까지 국내 파일럿 테스트를 완료하고 오는 2021년 한미 수소 동시 상용화를 추진할 계획이다.
지필로스는 독일에 본사를 둔 글로벌 화학기업 바스프의 100% 자회사인 BASF New Business와 국내외 재생에너지 연계 수전해 수소(P2G)프로젝트에 협력하는 양해각서(MOU)를 체결했다. 이엠코리아의 자회사 이엠솔루션은 2000년대 초반부터 자체 연구개발한 수소 생산기술을 바탕으로 수전해 형식 수소 충전소 구축을 본격화 하고 있다.
김창희 한국에너지기술연구원 수소연구단장은 “한국 재생에너지의 보급이 확대되면서 재생에너지 연계 수전해 수소생산 기술이 경제성을 확보하게 될 것”이라면서 “한국 기업들의 기술력을 바탕으로 장기적으로 재생에너지를 활용한 그린수소 산유국으로 도약할 것이며 수소경제 선도국 진입이라는 국가 과제 달성에 적극적으로 기여 할 계획”이라고 말했다.
dschoi@fnnews.com 최두선 기자
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