천연가스에서 순도 99.99% 수소 생산한다

에너지연 "LNG에 연결, 사용해 설치 비용 저렴…효율 80% 이상"

한국에너지기술연구원은 순도 99.99%의 수소를 저렴하게 생산할 수 있는 ‘고순도 수소생산유닛’ 기술을 개발했다고 10일 밝혔다.

이 기술은 물이 아닌 천연가스에서 수소를 분리해 생산하는 것으로, 도시가스 파이프라인에 연결만 하면 되기 때문에 도심지 인근에도 설치가 가능하다.

또 수소 생산 시설과 저장·공급 장치를 일원화할 수 있어 비용이 저렴하다.

천연가스와 수증기를 반응 시켜 수소를 뽑아내는 ‘개질 모듈’과 일산화탄소, 이산화탄소, 메탄 등 불순물을 흡착 분리하는 ‘정제 모듈’로 구성돼 있다.

개질 반응기를 일체형 대류 시스템으로 설계해 열·물질 전달의 효율을 높이고 고순도 수소 정제를 위해 진공압력변동 흡착 방식을 개발, 분리 효율을 높였다고 연구팀은 설명했다.

특히 개질 반응기의 경우 그동안 일본에서 수입해 왔는데, 이번에 국산화에 성공하는 한편 비용도 1대당 10억원으로 기존의 3분의 1 수준으로 절감했다.

수소 순도는 99.99% 이상, 불순물인 이산화탄소 농도는 0.2ppm 이하로 유지할 수 있다.

연구 책임자인 윤왕래 박사는 “수소 생산 효율은 80% 이상으로 높고 기존 LNG 공급망을 활용할 수 있기 때문에 초기 인프라 투자 없이 저렴하게 수소를 생산할 수 있다”고 말했다.

연구원은 이 기술을 원일티엔아이에 이전했으며, 앞으로 파일럿 플랜트 규모 설비를 통해 실증할 계획이다.

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