수소 대량 생산 가능한 촉매 개발

동서발전, UNIST와 산학협력

온실가스 감축에 기여할 듯

한국동서발전(사장 박일준·사진)은 이산화탄소를 활용해 수소를 대량 생산할 수 있는 신형 촉매 개발에 성공했다고 18일 발표했다.

이번 촉매 개발은 동서발전과 UNIST(울산과학기술원)의 산학협력 결과물이다. 동서발전은 작년 6월부터 김건태 UNIST 교수팀과 ‘발전소 배기가스 이산화탄소 활용 10㎾급 전력 및 수소생산 시스템 개발’ 과제를 진행해 왔다. 발전소에서 발생하는 온실가스를 원료로 삼아 수소와 전기를 얻을 수 있는 수소생산 시스템 개발이 최종 목표다.

현재 수소 생산은 대부분 천연가스의 메탄을 활용해 수소를 추출하는 방식이다. 수소와 함께 이산화탄소가 필연적으로 발생한다는 한계가 있다. 이 같은 방식이 ‘그레이(gray)수소’로 불리는 까닭이다. 거꾸로 이산화탄소를 활용해 수소를 생산하는 ‘그린(green)수소’는 온실가스 감축에 기여하는 차세대 기술로 꼽힌다.

동서발전이 개발 중인 시스템은 이산화탄소가 물에 녹아 생기는 수소 이온의 전기화학적 반응을 활용해 전기 및 수소를 생산하는 방식이다. 이때 전기화학 반응이 쉽게 일어나도록 촉매를 사용하는데 기존에는 백금 등 고가의 귀금속 계열 촉매를 썼다. 이번에 개발한 촉매는 루테늄 탄소 복합 촉매로, 기존 백금 촉매만큼 수소 발생 활성도가 우수하지만 가격은 10분의 1 수준으로 저렴하다.

동서발전 관계자는 “이번에 개발한 촉매를 활용해 실험실 규모의 1㎾급 이산화탄소 활용 수소생산 시스템을 제작했다”며 “내년 초 당진화력발전소에 시간당 10㎾ 전력 및 8000L의 수소 생산이 가능한 시스템을 설치해 안정성 및 경제성을 검증할 계획”이라고 말했다. 동서발전은 개발된 수소생산 시스템을 울산박물관 2층 ‘슬기로운 에너지 생활전’에 다음달 12일까지 전시하기로 했다.

구은서 기자 koo@hankyung.com