서부발전, '그린수소 생산' 新수전해기술 개발 나서

'고비용' ESS 없이 애너지원 수전해설비 연계 핵심

(사진제공=한국서부발전)

한국서부발전이 낮은 비용으로 그린수소를 생산하는 수전해기술 개발에 나섰다

서부발전과 한국에너지기술연구원(이하 에기연)은 19일 ‘그린수소 경제성 확보를 위한 수전해기술 연구개발’ 착수회의를 열었다고 22일 밝혔다.

수전해기술은 전기로 물을 분해해 수소를 얻는 기술이다. 이때 화석연료 대신 풍력이나 태양광 등 재생에너지로 만들어진 전기를 활용하면 온실가스 배출이 없는 그린수소 생산이 가능하다.

그러나 태양광 등 재생에너지 발전은 기상변화의 영향을 받는 만큼 안정적인 전력생산을 담보할 수 없다. 더욱이 출력 변동성이 크기 때문에 기존 수전해설비에 바로 적용할 경우 수명단축과 효율저하로 이어질 수 있다.

이를 보완하기 위해 출력안정 역할을 하는 에너지저장장치(ESS)를 추가로 설치하지만 고가의 비용 탓에 경제성이 떨어진다는 단점이 있다.

이에 두 기관은 경제성을 확보하기 위해 ESS 없이 재생에너지원을 직접 수전해설비와 연계하는 기술을 개발하기로 했다.

에기연은 수전해기술 국산화를 선도하고 있는 전문 연구기관이다. 이번 연구의 핵심은 수소·산소 분리막 개선과 불안정한 전원출력을 견뎌내는 고내구성 촉매 개발이다.

우선 수전해 과정에서 발생하는 수소와 산소 간 혼입 문제를 해결하기 위해 분리막을 개선한다. 분리막 사이로 이온은 통과하되 산소와 수소는 서로 넘어가지 못하도록 세공크기를 줄이겠다는 것이다.

여기에 ESS 없이 변동성이 큰 출력을 견디면서 재생에너지 부하를 95% 이상 활용할 수 있는 고내구성 수전해 촉매도 개발한다. 이를 통해 수전해 효율을 82%까지 끌어올린다는 방침이다.

이번 개발이 성공적으로 마무리되면 ESS 투자비용 없이 재생에너지를 활용해 그린수소를 안정적으로 생산할 수 있을 것으로 서부발전은 보고 있다.