울산과기원, 수소 생산기술 경제성 평가법 개발

울산과기원, 수소 생산기술 경제성 평가법 개발
초기단계 기술도 분석 가능…수소 정책 입안 도움 기대


(울산=연합뉴스) 허광무 기자 = 울산과학기술원(UNIST) 연구진이 수소 생산기술의 경제성을 평가하는 방법을 개발했다.
전체 수소 생산공정을 설계한 뒤 이를 기반으로 생산단가를 산출하는 기법인데, 수소경제 구축을 위한 정책 입안에 도움이 될 것으로 기대된다.
임한권 에너지 및 화학공학부 교수팀은 '글리세롤(바이오디젤 생산 부산물) 수증기 개질(탄화수소 구조를 변화시키는 일) 반응'을 통한 수소 생산기술 경제성을 평가해 국제 학술지 '에너지 컨버전 앤 매니지먼트'(Energy Conversion and Management)에 발표했다고 31일 밝혔다.
현재 수소는 천연가스 등 화석연료를 수증기와 반응시켜 생산하는데, 그 과정에서 환경오염을 피하기 어렵다. 그 대안으로 수소를 생산하는 다양한 기술이 연구 중이다.
임 교수팀은 바이오디젤(식물성 기름을 원료로 만드는 연료) 생산과정에서 나오는 글리세롤로 수소를 생산하는 기술에 주목하고, 경제성 분석을 진행했다. 버려지는 부산물을 이용해 수소를 만드는 기술의 경제성을 평가한 것이다.
연구진은 1시간 동안 수소 700㎥를 생산하는 분산형 수소충전소(수소를 쓸 곳에서 직접 생산하는 시스템) 규모를 가정해 공정을 설계했다.
공정모사 프로그램을 통해 설계한 공정은 반응온도, 반응물 비율, 유량 등에 따라 생산비용이 달라졌다.
연구진은 각 요소를 변화시키며 가장 저렴하게 수소를 얻을 수 있는 공정을 찾아냈는데, 수소 1㎏ 생산단가는 4.46달러로 산출됐다.
가격에 가장 큰 영향을 주는 요소는 글리세롤 비용으로 나타났는데, 바이오디젤 생산량 증가에 따라 글리세롤 가격이 낮아지면 충분히 경쟁력이 있을 것으로 분석됐다.
이번 연구는 실제 공정을 설계하면서 경제성을 함께 분석하는 '기술·경제성 분석'(TEA)의 하나다. 같은 기법을 활용하면 다른 방식의 수소 생산기술 경제성 평가도 가능하다.
임 교수는 "개발 초기 단계에 있는 기술들은 불확실성 때문에 경제성을 분석하기 어렵다고 알려졌지만, 이번 연구로 통합적인 기술·경제성 분석이 가능하다는 걸 증명했다"면서 "앞으로 다양한 수소 생산공정 경제성을 분석하고, 수소 경제 구축 등 정책을 세우는 데 도움이 될 것"이라고 전망했다.
hkm@yna.co.kr
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