UPDATED. 2019-12-07 12:58 (토)
서부발전-서울대, IGCC 합성가스 수소분리 고성능 금속 분리막 기술개발 추진
서부발전-서울대, IGCC 합성가스 수소분리 고성능 금속 분리막 기술개발 추진
  • 장현철 기자
  • 승인 2019.11.27 15:11
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

니켈합금 분리막의 경제성에 안정성 더하기

한국서부발전은 서울대학교 에너지시스템공학부 정은혜 교수팀과 손잡고 고순도 수소 생산기술 개발에 나선다고 27일 밝혔다.

서부발전은 천연가스 복합발전 수준의 친환경성과 수소의 대량생산 가능성으로 주목을 받고 있는 석탄가스화복합발전(이하 태안 IGCC)에서 생산된 합성가스로부터 고순도 수소를 분리 및 정제할 수 있는 ‘고성능 분리막 제조기술 연구개발’에 착수한다고 덧붙였다.

개발에 들어간 고성능 분리막은 니켈 합금막으로 현재 국내·외에서 많이 연구되고 있는 팔라듐 합금막 대비 경제성에 월등히 높다. 지난 5월 기준 ㎏당 4만6,680달러인 팔라듐 대비 12달러인 니켈이 4만6,668달러나 저렴하기 때문에 니켈 합금막의 안전성만 확보된다면 경제적인 측면에서는 비교가 불가능한 수준이다.

고온·고압의 환경에서 IGCC 합성가스에 대한 니켈합금 분리막의 안정성 테스트 실험이 진행되고 있는 모습
고온·고압의 환경에서 IGCC 합성가스에 대한 니켈합금 분리막의 안정성 테스트 실험이 진행되고 있는 모습

합금막의 안정성은 크게 화학적 안정성(부식, 화학 반응)과 물리적 안정성(수소 취성, 물리적 손상)으로 나눌 수 있다.

물리적 안정성에 영향을 주는 요소들은 수소, 분진이 있고, 화학적 안정성에 영향을 주는 요소들은 황화수소와 같은 산성가스와 수분이다.

태안 IGCC로부터 만들어지는 합성가스는 고온 및 고압 등 여러 가지 요소가 복합적으로 작용하는 조건에서 생산되며, 화학적 안정성에 영향을 미치는 황화수소와 암모니아 등의 산성가스가 미량 혼합되어 있는 것으로 확인된다.

서부발전과 서울대 공동 연구진이 니켈 합금막의 안전성 향상에 초점을 두고 연구를 진행한다.

양 기관은 현재 안정성에 영향을 미치는 각 인자와 분리막 간의 상호작용과 합금 분리막의 최적 조성·제조 방식에 대한 연구를 통해 수소의 생산성 향상에 중점을 두고 있다. 물론, 실제 합성가스를 대상으로 한 공정 적용 가능성에 대한 평가 역시 진행 중이다.

김병숙 서부발전 사장은 “국내 유일의 IGCC에서 생산된 합성가스를 활용해 수소생산 연계기술을 지속적으로 개발해 나갈 것” 이라며, “관련 사업화 추진으로 고순도 수소생산 등 수소관련 신사업 분야 성장 기반을 지속적으로 구축해 나갈 계획”이라고 밝혔다.

한편 서부발전은 지난해 6월 ‘합성가스 정제 연료전지용 수소생산기술’을 활용, 순도 99.99%의 수소 생산에 성공한 바 있다. 올해 9월엔 100kW급 연료전지와 연계해 전력생산시험을 진행한 후 2025년까지 10MW까지 확대할 예정이다.

또 ‘해양 미생물 이용 수소생산 기술’을 활용, 2025년까지 연간 1,000톤 규모의 수소 생산을 목표로 올해 3월, 연간 300톤 용량의 실증설비를 짓는 공사에 착수한 바 있다.


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.

  • 서울시 영등포구 여의서로 43 (여의도동 한서리버파크 빌딩) 916호
  • 대표전화 : 02-780-8101~2
  • 팩스 : 02-780-8103
  • 청소년보호책임자 : 윤 원창
  • 법인명 : 테크데일리 주식회사
  • 제호 : 테크데일리(TechDaily)
  • 등록번호 : 서울 아 05225
  • 등록일 : 2018-06-01
  • 발행일 : 2018-06-01
  • 발행인 : 문 창남
  • 편집인 : 윤 원창
  • 테크데일리(TechDaily) 모든 콘텐츠(영상,기사, 사진)는 저작권법의 보호를 받은바, 무단 전재와 복사, 배포 등을 금합니다.
  • Copyright © 2019 테크데일리(TechDaily). All rights reserved. mail to news@techdaily.co.kr
ND소프트