온실가스로 수소 만든다…동서발전, 신형 촉매 개발

▲울산과학기술원(UNIST) 김건태 교수 연구팀이 온실가스인 이산화탄소(CO2)를 활용해 수소를 대량 생산할 수 있는 신형 촉매 개발에 성공, 시스템을 살펴보고 있다. (사진제공=한국동서발전)

온실가스로 수소를 대량 생상할 수 있는 길이 열렸다.

한국동서발전은 울산과학기술원(UNIST)과 산학협력을 통해 온실가스인 이산화탄소(CO2)를 활용, 수소를 대량 생산할 수 있는 신형 촉매 개발에 성공했다고 18일 밝혔다.

이번 촉매 개발은 동서발전이 울산과학기술원 김건태 교수 연구팀과 협력해 지난해 6월부터 진행 중인 '발전소 배기가스 이산화탄소 활용 10KW(킬로와트)급 전력 및 수소생산 시스템 개발' 과제의 일환이다.

동서발전 관계자는 "발전소에서 발생하는 이산화탄소를 원료로 수소도 얻고 전기도 얻을 수 있는 10KW급 수소생산시스템 개발을 목표로 하고 있다"며 "부가적으로 베이킹소다도 얻을 수 있어 일석삼조의 효과가 기대된다"고 말했다.

이 시스템은 이산화탄소가 물에 녹아 생기는 수소 이온이 전기화학적 반응으로 환원돼 전기 및 수소가 생성되는 원리를 활용한다. 이때 전기화학 반응이 용이하도록 촉매를 사용하는데, 기존에는 백금 등 고가의 귀금속 계열 촉매가 활용됐다. 이번에 개발한 촉매는 금속 유기물 복합 촉매로 기존의 백금만큼 수소 발생 활성도가 높고, 1000시간 구동에도 높은 안정성을 유지한다.

특히 신형 촉매는 제조 공정이 간단해 대량으로 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 가격이 기존 백금 촉매의 10분의 1 수준으로 저렴하다.

동서발전 관계자는 "신형 촉매를 활용해 실험실 규모의 1KW급 이산화탄소 활용 수소생산시스템을 제작했다"면서 "내년 초 당진화력발전소에 10KW 전력 및 시간당 8000리터의 수소 생산이 가능한 10KW급 시스템을 설치해 안정성 및 경제성을 검증할 계획"이라고 밝혔다.

이어 "현재 수소 생산은 천연가스를 활용해 수소를 추출하는 방식으로 이산화탄소가 필연적으로 발생하지만, 이 시스템은 온실가스를 줄이면서 수소와 전기도 생산하는 세계 최초의 '그린수소' 생산시스템"이라고 강조했다.

동서발전은 현재까지 개발된 수소생산시스템을 울산박물관 2층 '슬기로운 에너지 생활전'에 7월 12일까지 전시한다.