‘경기 RE100’ 추진하는 경과원, 수소산업 새 지평 열다

[수원=이데일리 황영민 기자] 유럽연합(EU) 탄소국경조정제도(CBAM), 미국의 인플레이션감축법(IRA) 등 전 세계적으로 탄소배출 저감이 강조되고 있다. 이 같은 통상환경 변화에 대응하기 위해 김동연 경기도지사가 내세운 것이 바로 ‘경기 RE100’이다.

수원시 광교테크노밸리 내 경기도경제과학진흥원 본원 전경. (사진=경기도경제과학진흥원)

경기 RE100 달성을 위한 경기도경제과학진흥원(경과원)의 ‘차세대 수소에너지 기술개발사업’이 주목받고 있다. 민선 8기가 출범한 2022년 7월부터 올해 6월까지 도내 수소산업 기업을 지원해 7건의 특허 출원과 SCI 논문 게재, 2건의 프로그램 등록 등 가시적인 성과를 달성하면서다.

◇그레이수소→블루수소로 전환 ‘애니텍’

평택시 소재 기업인 ㈜애니텍은 차세대 수소에너지 기술개발사업을 통해 그레이수소의 블루수소 전환을 위한 on site CCUS 공정 및 수소버너 기술 개발에 성공했다. 수소는 생산 방식에 따라 그레이·블루·그린 등 다양한 색상으로 구분한 명칭이 붙는다. 이중 화석연료를 사용해 생산하는 그레이수소는 통상 1톤을 만드는 데 10톤의 이산화탄소를 배출한다.

애니텍은 그레이수소에 포함된 이산화탄소를 효과적으로 포집해 블루수소로 만들기 위한 흡수제 및 흡수 촉진제를 개발했다. 이 같은 공정을 위한 CCUS(탄소 포집 저장 및 활용) 기술은 탄소를 포집·운반 후 땅속이나 해저에 저장해 대기로 배출되는 것을 방지하는 CCS 기술보다 한 단계 더 진화해 포집된 탄소를 다른 용도로 전환하는 CCU 기술이 더해진 개념이다.

애니텍의 그레이수소를 블루수소로 전환하기 위한 CCUS 공정 모식도. (자료=애니텍)

애니텍의 이산화탄소 흡수용 스크러버 및 수소 연소기 시제품은 한국산업기술시험원 성능평가에서 90% 이산화탄소 저감 능력을 인정받았다. 향후 반도체 공정에 들어가는 수소버너를 비롯해 소형 버너가 활용되는 산업군에 적용돼 탄소 배출량을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 전망된다.

애니텍은 경과원으로부터 2년간 2억원의 사업자금을 지원 받아 ‘CCUS 장치가 구비된 블루수소 생산 시스템’ 등 6개 기술 특허 출원과 관련 논문이 SCI에 게재되는 성과를 거뒀다. 애니텍 관계자는 “기업 입장에서 신규 사업 추진을 위해서는 자금 지원이 뒷받침돼야 하는데 경과원 지원 및 경희대와 산학협력으로 기술을 개발할 수 있었다”며 “향후 CCUS를 활용한 친환경 자원화 기술과 이산화탄소 저감 기술분야 실증 사업을 지속해 신규 시장에 진입할 계획”이라고 전했다.

◇가축분뇨·음식물쓰레기에서 고순도 수소 포집 ‘에코시스텍’

한국에너지기술연구원에 따르면 2022년 기준 우리나라 연간 가축분뇨 발생량은 5000만t(톤)으로 이중 87%는 장기간 발효를 거쳐 퇴비와 액비로 활용된다. 60일에 걸친 발효 과정에서 이산화탄소보다 300배 강한 온실가스인 아산화질소가 발생한다. 이처럼 가축분뇨와 하수찌꺼기, 음식물쓰레기 등 유기성 폐자원에서 발생하는 메탄가스와 이산화탄소 등이 대기오염에 차지하는 비중은 매우 크다.

안양시 소재 기업인 ㈜에코시스텍은 경과원으로부터 인건비와 시제품 제작비, 시험인증비 등을 지원받아 유기성 폐자원에서 고순도·고회수율 수소 생산 및 포집된 이산화탄소 재활용 기술을 개발했다.

에코시스텍이 개발한 PSA와 화학 흡수법을 통한 수소 회수율 증진 및 이산화탄소 포집장치. (사진=에코시스텍)

에코시스텍의 파일럿 설비는 유기성 폐자원 에너지화시설에서 생산되는 바이오가스를 수소생산에 활용할 때 발생하는 고질적 문제인 효율성 저하 문제를 획기적으로 개선했다. 한국산업기술시험원 성능평가 결과 에코시스텍 설비를 통한 유기성 폐자원의 수소 회수율은 95.1%, 순도는 99.97%를 기록했다. 이산화탄소 포집률 또한 99.83%라는 높은 수치를 보이며 선진국과 기술 격차를 좁혔다.

박종영 경과원 AI신산업본부장은 “온실가스 배출을 줄이는 탄소중립이 전 지구적인 목표가 되면서 핵심 수단으로 주목받는 것이 바로 수소”라며 “경기도는 수소에 대한 풍부한 시장 수요와 수소산업 연관분야 집적도가 최고 수준으로 산업 활성화에 유리하나 중앙정부 R&D 지원이 부족하기 때문에 자체적인 지원으로 도내 수소에너지기업의 기술혁신역량 강화와 사업화를 촉진하고 있다”고 말했다.