한국에너지기술연구원 청정연료연구실 박종호 박사팀이 블루수소 생산의 핵심기술인 이산화탄소 포집 핵심소재와 공정기술을 개발해 포집비용을 획기적으로 절감하는데 성공했다.

수소는 청정에너지로 주목받고 있으나 화석연료로부터 생산되는 그레이수소가 총생산량의 90% 이상을 차지하고 있으며, 수소 1㎏을 생산하는데 약 10㎏의 이산화탄소가 발생한다.

탄소중립을 위해서는 이산화탄소를 배출하지 않는 그린수소의 생산비율이 높아져야하나 아직까지는 기술력과 경제성이 부족해 상용화 이전까지 징검다리 역할을 할 기술이 필요하다.

이러한 가운데 가장 현실적인 대안은 블루수소로 이는 수소 생산 과정 중 발생하는 이산화탄소를 포집해 지하에 매장하거나 석유화학제품 원료로 활용함으로써 대기 중에 방출되지 않게 하는 수소 생산 방식이다.

연구진은 기존의 수소 생산 공정에서 이산화탄소 포집을 위해 활용하던 흡착제의 낮은 흡착량과 배출가스 중 이산화탄소만 포집하는 선택도를 개선해 전체 공정의 효율을 높였다.

연구진은 개발한 흡착제를 작용한 진공압력변동흡착(VPSA) 공정 기술을 개발하고, 연속운전 수행을 통해 99% 순도의 이산화탄소를 92%의 회수율로 포집하는데 성공했다.

기존 흡착제의 경우 96% 순도의 이산화탄소를 67%만 회수할 수 있었던 반면 개발된 흡착제는 순도와 회수율 모두 압도적으로 높아 공정효율 개선에 크게 기여할 수 있다.

연구책임자인 박종호 박사는 “이번에 개발한 흡착제와 연구원이 보유한 수소 플랜트 설계기술, 공정개발 경험을 접목하면 연 100만 톤 규모의 이산화탄소 포집 실증 및 1톤당 30달러 이하의 저렴한 포집비용으로도 블루수소 생산이 가능할 것”이라며, “선진기술을 뛰어넘는 국산화 기술 확보로 블루수소 생산시장을 선도하고, 장기적으로 2050 탄소중립에 기여하기 위해 노력하겠다.”고 밝혔다.