열화학적 메탄 분해 방식 활용…CO2 배출無
고부가가치 탄소소재 생산 통해 수익 창출
전력硏, “저비용-친환경 수소 생산 이바지”

[전기신문 정세영 기자] 한국전력공사 전력연구원이 발전사와 손을 잡고 열화학적 메탄 분해 방식을 활용한 블루수소 기술 개발에 나선다. 이 방식에 따르면 고부가가치의 탄소 소재 생산도 가능해 추가적인 수익 창출로 이어질 것으로 기대를 모은다.

23일 한국전력공사 전력연구원(원장 김태균, 이하 연구원)은 한국남동발전, 한국중부발전, 한국서부발전, 한국남부발전과 함께 열화학적 메탄 분해를 통한 블루수소 및 탄소소재 기술 개발에 착수했다고 밝혔다.

현재 상용화된 추출수소 생산기술은 메탄 등의 화석연료를 이용해 대용량의 수소를 낮은 비용으로 생산할 수 있다. 하지만 스팀이나 산소로 메탄을 분해하기 때문에 수소 1t 당 약 10t의 이산화탄소(CO2)가 발생하는 문제점이 지적돼 왔다.

연구원이 발전사와 공동 개발하는 열화학적 메탄 분해 수소 생산기술은 고온에서 금속촉매를 이용해 메탄을 수소와 탄소 소재로 직접 분해하는 기술을 말한다. 수소 생산 시 온실가스인 이산화탄소가 발생하지 않고, 최근 에너지 소재로 활용되는 고부가가치의 탄소 소재를 생산할 수 있다.

연구원은 이 기술이 가스 그리드를 활용해 위치와 규모의 제약 없이 대용량의 수소를 생산할 수 있다고 밝혔다. 또 부산물인 고부가가치의 탄소 소재를 통한 추가 수익창출이 가능해 전 세계적으로도 기술 개발이 활발하게 진행되고 있다.

연구원과 발전사는 오는 2023년까지 수소 연료전지 발전소와 연계한 20kWth급 시범 실증을 완료하고, 2025년부터 MW급 실증과 현장 활용을 진행할 계획이다.

주관기관인 연구원은 이산화탄소 포집기술과 금속 촉매기술, 유동층 공정기술 등을 활용해 열화학적 메탄 분해 수소 생산기술의 핵심 소재와 시스템을 개발할 계획이다. 아울러 발전사는 운영 중인 수소 발전시스템을 활용해 블루수소 발전 연계기술 등을 확보할 예정이다.

연구원 관계자는 “열화학적 메탄 분해 수소 생산기술은 기존 수소 생산기술이 가진 고비용과 온실가스 배출 문제를 모두 해결할 수 있는 기술”이라며 “저비용의 대용량 친환경 수소가 필요한 차세대 수소-전력산업 실현에 이바지하고, 수입 의존도가 높은 국내 탄소 소재 산업에도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대한다”고 밝혔다.