동서발전, CO2 활용 수소 대량생산 촉매 개발

한국동서발전과 울산과학기술원(UNIST) 김건태 교수 연구팀이 자체 개발한 1킬로와트(㎾)급 이산화탄소(CO2) 활용 수소생산 시스템. 연구진은 이 시스템에 새로이 개발한 루테늄 탄소 복합 촉매를 활용했다. 동서발전 제공

[이데일리 김형욱 기자] 한국동서발전이 이산화탄소(CO2)를 활용해 수소를 대량 생산할 수 있는 새 촉매를 개발했다. 기후변화의 주범으로 꼽히는 온실가스(CO2)로 차세대 친환경 에너지원(수소)을 만드는 기술이어서 관심을 끈다.

동서발전은 지난해 6월부터 울산과학기술원(UNIST) 김건태 교수 연구팀과 ‘발전소 배기가스 이산화탄소 활용 10킬로와트(㎾)급 전력 및 수소생산 시스템 개발 과제’를 수행한 끝에 CO2를 활용해 수소를 대량생산할 수 있는 루테늄 탄소 복합 촉매를 개발했다고 18일 밝혔다.

CO2가 물에 녹을 땐 수소 이온이 생기고 여기에 전기화학 반응을 일으키면 전기와 수소를 생산할 수 있다. 이번에 개발한 신형 촉매는 이 과정에서 전기화학 반응이 쉽게 이뤄지도록 하는 물질이다. 이전에도 백금 등 귀금속 계열의 촉매가 있었으나 높은 가격 탓에 상용화할 수 없었다.

동서발전·UNIST 공동 연구진이 이번에 개발한 루테늄 탄소 복합 촉매는 백금 촉매 수준의 수소 발생 활성도를 갖췄음에도 가격이 10분의 1 수준이다. 또 제조 공정이 쉬워 대량 생산도 가능하고 1000시간 구동에도 높은 안정성을 유지했다는 게 연구진의 설명이다.

연구진은 또 이 촉매를 활용한 1㎾급 CO2 활용 수소생산 시스템도 개발했다. 내년 초엔 10㎾급 시스템을 개발해 실제 발전소에 적용해보기로 했다.

동서발전 관계자는 “천연가스에서 수소를 추출하는 현 수소 생산방식은 CO2가 필연적으로 발생하지만 이 시스템은 오히려 CO2를 이용해 수소와 전기를 생산한다”며 “내년 초 당진화력발전소에 10㎾급 시스템을 설치한 후 안정성과 경제성을 검증할 것”이라고 말했다.