부산공장서 기술 성과보고회

'알칼라인 수전해' 시스템

재생에너지와 연계해 생산

선진국보다 고효율·안정적

25일 부산시 강서구 테크로스 부산공장에서 박석원 테크로스 대표(왼쪽 넷째)와 이중희 부방 테크로스 부회장(오른쪽 첫째) 등 관계자들이 테이프 커팅을 하고 있다. 테크로스

"풍력과 태양광을 에너지로 전환할 때 가장 큰 문제는 출력이 일정하지 않다는 것입니다. 변동성이 높은 재생에너지와 연계해 안정적으로 수소를 생산하고 에너지로 만드는 기술을 국산화하는 데 성공했습니다."

지난 25일 부산시 강서구 테크로스 본사에서 만난 박석원 테크로스 대표는 "선진국보다 효율이 높은 알칼라인 수전해 시스템을 만들었다"며 활짝 웃었다. 종합 환경기업인 테크로스는 이날 부산공장에서 '국산 수전해 기술 성과보고회'를 개최했다.

알칼라인 수전해는 이미 반도체와 정유산업 등에서 수십 년간 사용되고 있다. 알칼라인 수전해의 가장 큰 장점은 대형화가 용이하고 설비 비용이 낮다는 것이다. 귀금속 촉매제를 사용하지 않아 원가 부담이 적고 장시간 연속 운전에 대한 신뢰성이 높아 대규모 수소 생산에 적합한 기술로 평가받아 왔다.

그럼에도 알칼라인 수전해는 '재생에너지와는 맞지 않는 기술'로 인식돼 왔다. 기존 알칼라인 수전해 시스템이 안정적인 전력 공급을 전제로 설계됐기 때문이다. 이로 인해 바람과 태양 등 기상 조건에 따라 안정적인 전력 공급이 불가능한 재생에너지와 연계하는 데는 한계가 있었다.

이 때문에 재생에너지를 기반으로 하는 수소 생산에서 가장 중요한 기술적 과제는 전력 출력이 계속 변하는 환경에서도 안전하고 효율적으로 운전할 수 있느냐는 것이다. 박 대표는 "이번에 테크로스가 순수 국내 기술로 개발한 알칼라인 수전해 시스템은 바람이 거의 없거나 해가 져 재생에너지 출력이 낮은 시간대에도 지속적으로 수소를 생산할 수 있다"고 강조했다.

박 대표는 "이번 기술의 핵심은 단순히 수전해 스택(수소 생산 셀을 여러 개 쌓아 놓은 모듈)을 국산화하는 데 그치지 않는다"며 "전력 제어 기술과 운전 알고리즘, 안전 로직까지 포함한 수전해 시스템 전체를 국내 기술로 설계했다는 것이 특징"이라고 밝혔다.

테크로스는 현재 과학기술정보통신부와 산업통상부가 주관하는 소재·부품 기술개발, 으뜸기업, 슈퍼 을(乙) 국책과제와 연계해 수전해 기술을 개발하고 있다. 테크로스는 지난해 말 부산공장 용지에 1.25㎿ 알칼라인 수전해 시스템을 설치했다. 이날 테크로스는 국내 최초로 ㎿급 수전해 시스템 운영을 성공적으로 시연해냈다. 1.25㎿ 수소 생산 시스템에서는 시간당 약 250루베, 하루에 약 540㎏의 수소를 생산할 수 있다. 이는 수소차 약 106대를 충전할 수 있는 양이다.

박 대표는 "물을 분해해 수소를 생산하는 수전해 시스템의 핵심 부품이 스택인데, 테크로스의 스택은 효율이 86% 이상이어서 독일 기업(82%)보다 우수한 것으로 자체 검증됐다"며 "국내 알칼라인 수전해 기술이 중국보다 뒤처져 있었는데 이번 기술 개발로 중국은 물론 선진국도 따라잡을 것으로 기대한다"고 말했다.

테크로스는 과기정통부의 250㎾ 상용화 사업에 착수한 지 4년 만에 제품을 완성했으며 올 하반기에는 ㎿급 상용화 모델까지 만들어 내년부터 본격적으로 해외 시장에 진출할 계획이다.

박 대표는 "국내 전력 환경과 재생에너지 조건에서 실증·개선을 거쳐 개발됐다는 점에서 의미가 크다"고 밝혔다.

알칼라인 수전해

물에 전기를 가해 수소와 산소를 분리하는 기술로 이산화탄소 배출 없이 수소를 만드는 방식.

[부산 박동민 기자 ]