국립군산대학교 환경공학과 정주형 교수 연구팀은 2.26일 한국생산기술연구원 박정훈 수석연구원 연구팀, 연세대 김상현 교수, SK에코플랜트 최옥경 프로, 건국대 양영헌 교수, 고려대 이상훈 박사와 공동으로 전북 군산시 하수처리장에 국내 최초 고율 바이오수소 파일럿 플랜트를 구축해 본격 운전에 착수했다.
파일럿 시스템은 한국연구재단 미래수소원천기술개발과제 지원을 받아 유기성 폐기물을 활용해 탄소중립형 수소를 생산하는 기술의 산업적 실증을 목표로 하고 있다.
연구팀은 실험실 규모에서 확보한 혼합균주 개량 기술과 전도성 담체 기반 고효율 발효 신공정을 연속식 파일럿 공정으로 확장해 실제 산업 적용 가능성을 검증할 계획이다.
해당 시스템은 연속식 운전 조건에서 개량 균주를 실제 공정에 적용해 일일 수소 생산량 30.0m3H2/d이상 달성과 이산화탄소 배출 계수 2kg CO2/kgH2이하 달성을 목표로 운전하며, 30일 이상의 장기 운전을 통해 생산성 및 공정 안전성을 종합적으로 평가할 예정이다.
특히 연구팀은 그동안 빛이 필요 없는 암발효 공정을 기반으로 수소 생산 미생물(Clostridium 속)의 활성화를 극대화하고, 전도성 담체를 적용해 미생물 간 전자 전달을 촉진하는 전략을 개발해 왔다.
또 이미 유의미한 수소 생산 증대 효과를 확인했으며 이번 파일럿 가동이 해당 기술의 상용화 가능성을 본격적으로 검증하는 첫 단계로 평가된다.
이번 파일럿 운전은 실험실 성과를 실제 공정으로 확장하는 중요한 전환점으로, 장기 운전을 통해 기술의 안정성과 경제성을 동시에 확보함으로써 국내 바이오수소 산업화 기반을 마련할 것으로 기대된다.
하수처리장 유기성 폐자원을 활용한 수소 생산 모델을 제시한다는 점에서 지역 자원순환과 탄소중립 실현을 동시에 달성할 수 있는 기술로 평가받고 있다.
/정소민 기자
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