핵융합연구센터(소장 신재인)는 최근 핵융합 발전에 이용되는 플라즈마로 값싸게 수소를 생산하는 기술을 개발하고, 2~3년 내에 프로토 타입을 완성하는 상용화를 추진중인 것으로 알려졌다.
이를 위해 상용화 기술 개발을 위한 산ㆍ연 협력 기금조성을 올해중 추진하는 한편 전북 군산시를 비롯, 석유화학 관련 대기업인 GS칼텍스와의 협력도 구체화되고 있는 것으로 전해졌다.
또한 수소경제 부문의 강국으로 떠오르고 있는 아이슬랜드는 플라즈마를 이용한 수소 생산 기술에 대해 큰 관심을 갖고 국가차원의 공동 개발 및 실험용 장비 판매 등도 타진해 온 것으로 알려졌다.
현재 핵융합연구센터는 향후 조성될 기금을 활용해 상용화 연구를 진행, 프로토 타입 개발을 마무리하고 동시에 GS칼텍스와 공동으로 전북 군산시에 플라즈마로 수소를 생산하는 수소 스테이션과 수소에너지 차량, 관련 시설 등을 세워 수소 에너지만으로 가동되는 수소경제 시범지역을 보여준다는 복안을 가지고 있는 것으로 알려졌다.
이번에 핵융합연구센터에서 개발한 기술은 전자레인지 등에 사용되는 마이크로웨이브를 이용해 진공상태의 플라즈마를 발생시키고 여기에 수증기 형태의 물을 공급한 뒤 물(H2O)에서 분리된 수소를 추출하는 것으로 현재 투입 에너지 대비 약 90% 수준의 수소를 추출하는데 성공했으며 특허출원도 진행중이다.
이 기술의 핵심은 진공상태에서 플라즈마를 이용하는 것으로 기존 해외 연구에서는 대기압 상태에서 플라즈마를 이용해 수소를 생산했기 때문에 효율이 20% 수준이었으나, 진공상태에서는 최대 120%의 효율도 가능해진 것이다.
기술 개발을 총괄한 핵융합연구센터 연구개발부 이봉주 박사는 " 현재 실험장비를 통해 시간당 1㎥의 수소가 발생하는 것을 확인했으며, 수소발생 튜브를 약 300개를 연결해 시간당 300㎥의 수소를 생산하는 수소 스테이션 구축이 가능하고 생산시설은 가정용 냉장고 4개 를 합친 정도의 크기면 가능할 것" 이라고 밝혔다.
시간당 300㎥의 수소생산은 상용 수소충전소에서 사용되는 수준의 수소생산량이며, 현재 국내외 실험 수소 스테이션들이 천연가스를 사용함에 따라 24시간 가스를 연소시켜야 하는 것과는 달리 충전작업이 이뤄지는 순간부터 수소생산이 시작되므로 실험 수소 스테이션 차원에서도 매우 효율적이다.
한편, 이 기술은 독창적인 아이디어를 통해 개발된 원천기술로 향후 상용화 될 경우 국내외적으로 상당한 경제 파급효과가 기대된다.
이는 현재의 수소 생산기술이 화석연료인 천연가스를 이용하는 것과 효율이 60% 수준인 물 전기분해 방식이 주류인 것과 비교해 경쟁우위에 설 수 있는 것으로 플라즈마 이용 수소 생산기술은 화석연료를 사용하지 않으면서도 수소 생산 효율을 높일 수 있다는 장점을 가진 기술이다.
/대덕=강재윤기자 hama9806@sed.co.kr
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