6N급 고순도 수소 생산 첫 상용화

고순도 수소는 반도체·광섬유·폴리실리콘 등의 필수 소재이자 수소자동차·연료전지의 연료로서 수요가 크게 늘고 있다.

한국에너지기술연구원은 9일 석유가스연구센터 조순행 박사 연구팀이 6N(99.9999%)급 고순도 수소의 생산이 가능한 수소 PSA(Pressure Swing Adsorption) 공정을 개발, 상용화에 성공했다고 밝혔다. 수소 PSA는 수소가 포함된 혼합가스로부터 수소를 고순도로 정제하기 위해 고압 상태에서 불순물을 흡착, 제거하는 기술을 말한다. 현재 고순도 수소는 반도체ㆍ광섬유ㆍ폴리실리콘 등의 제조공정에 필수 소재로 쓰이고 있는데 지금껏 국내의 수소 PSA 설비는 해외기술을 도입해 사용했을 뿐 국내기술로 개발된 것은 이번이 처음이다. 조 박사는 "혼합가스에서 일산화탄소 불순물을 선택적으로 제거하는 새로운 흡착제를 개발, 공정에 적용함으로써 수소 회수율이 80%에 이른다"며 "지난해 10월부터 수행한 실증운전 결과 1㎥ 부피의 흡착제가 생산하는 수소량도 해외기술과 비교해 월등히 높다"고 설명했다. 현재 이 기술이 적용된 수소생산 플랜트가 산업용 수소전문제조기업 덕양에너젠의 여수공장에 설치됐으며 인근 에틸렌 공장에서 부산물로 발생한 혼합가스를 원료로 시간당 최대 5,000N㎥의 고순도 수소를 생산하고 있다. 조 박사는 "이번에 개발한 기술은 미국과 독일 업체들의 기존 공정보다 회수율과 생산성이 높아 기술 의존도를 줄일 수 있을 것"이라며 "이를 국내 석유화학 공정 등 10곳에 적용한다면 연간 약 150억원의 에너지소비 비용을 절감할 수 있으며 연간 약 500억원의 수입대체 및 수출효과를 얻을 수 있다"고 설명했다.