국내 연구진이 천연가스와 바이오매스를 포함한 합성가스에서 고순도 수소를 만들어낼 수 있는 핵심 기술을 국산화했다.한국에너지기술연구원(에너지연)은 이신근 에너지소재연구실 책임연구원 연구팀이 복합 막 형태 팔라듐 분리막 핵심인 '무전해 도금법'을 구현하는 데 성공했다고 20일 밝혔다.
현재 주로 쓰는 천연가스 기반 수소생산 기술은 촉매반응을 적용한 메탄 수증기 변환 방식이다.
섭씨 700∼900도의 고온 운전 환경과 후속 공정을 위한 넓은 장소 등을 필요로 한다.메탄 수증기 변환 공정에 팔라듐 분리막을 도입하면 500∼550도의 상대적으로 낮은 온도에서도 운전할 수 있다.
합성가스 중 수소만 선택적으로 분리·정제할 수 있기 때문에 별도의 정제 공정을 추가하지 않아도 된다.
온실가스 감축과 친환경에너지 확산 측면에서도 강점이 있다.
연구팀은 팔라듐 분리막 코팅 공정 중 무전해 도금법을 독자적으로 개발했다.
이 기술을 적용하면 도금액 안에 포함한 팔라듐을 99.5％ 이상 활용할 수 있다.
현재 판매 중인 팔라듐 포일 막의 20∼33% 수준인 5㎛ 이하 두께로 코팅해도 수소를 정제할 수 있다.공정 비용을 낮출 수 있다는 뜻이다.
연구팀은 확산방지 막 코팅 기술로 원통형 금속 표면에 매우 얇은 세라믹 막을 단순하면서도 균일하게 입힐 수도 있다고 덧붙였다.
이신근 책임연구원은 "분리막을 적용한 수소 정제기도 만들었다"며 "관련 기술은 현지공급형(On-Site) 고순도 수소 생산·정제 분야에서 중요한 역할을 할 것으로 기대한다"고 말했다.