▲ SK에코플랜트가 슬러지 등 유기성 폐자원을 활용한 바이오수소 생산에 나섰다.

SK에코플랜트가 하수찌꺼기(슬러지)나 음식물쓰레기 등 유기성폐자원에서 바이오수소를 직접 생산하는 기술개발을 착수한다.

SK에코플랜트는 한국생산기술연구원(박정훈 박사 연구팀), 연세대학교(김상현 교수 연구팀)와 함께 과학기술정보통신부 산하 한국연구재단에서 공고한 국책과제인 ‘미래수소원천기술개발사업’을 수행하게 됐다고 27일 밝혔다.

이번 연구는 미생물 반응을 통해 하수찌꺼기, 음식물쓰레기 등 유기물 함량이 높은 유기성폐자원에서 직접 수소를 생산하는 것을 골조로한다. 기존 기술은 먼저 메탄가스를 생산한 뒤 다시 개질 과정을 거쳐야 해 개질을 위한 1000도가 넘는 고온의 열에너지가 필요했다.

SK에코플랜트 공동연구팀이 개발 중인 기술은 빛이 없는 조건에서 수소 생산 미생물(클로스트리디움 뷰티리쿰 등)이 유기물을 먹고 분해하는 발효과정을 통해 수소를 바로 생산하는 것이다.

기존 방식 대비 생산단계가 축소돼 수소 생산 필요 시간을 20배 이상 단축하며 고온이 요구되는 개질 과정이 생략돼 화석연료 등의 사용도 줄일 수 있다.

이 기술의 경쟁력은 수소의 수율(收率)을 지금보다 높이는 데 있다. 기존 바이오수소를 직접 생산하는 방식의 수소 수율은 이론 대비 50% 이하 수준에 그쳤다. 연세대 김상현 교수 연구팀은 새로운 공정을 도입, 현 연구단계에서 수율을 63%가 넘는 수준으로 향상시켰다.

SK에코플랜트 공동연구팀은 향후 바이오수소 생산 성능을 극대화하고 장기간 연속으로 수소를 생산하기 위한 안정성 확보에 나서 수소 생산수율을 75%까지 올려 경제성을 확보하고, 사업화가 가능 궤도까지 기술을 높일 계획이다.

한국생산기술연구원 박정훈 박사 연구팀은 기존 미생물에서 효율이 높은 수소생산 균주를 선별하고 개량하는 데 연구의 초점을 맞춘다. 폐기물 성상별로 수소를 가장 효율적으로 생산해내는 맞춤형 유전체를 가진 미생물 개량에도 공을 들일 예정이다.

SK에코플랜트는 5년 동안 진행되는 이번 연구에서 수소 생산에 활용할 유기성폐자원을 선정하고 시장 및 특허조사를 맡는다. 또 파일럿(Pilot) 테스트 운영을 통해 바이오수소 생산을 위한 원천기술의 특허 및 신기술을 확보하고 사업화 방안을 제시한다.

박경일 SK에코플랜트 사장은 “SK에코플랜트의 폐기물 사업은 처리가 아닌 폐기물의 에너지화·자원화 등을 통한 순환경제 실현에 방점이 있다”며 “앞으로도 적극적인 기술혁신 노력과 연구개발 활성화를 통해 환경사업 전반을 고도화 해 나가는 데 최선을 다하겠다”고 밝혔다.