[KJtimes=김은경 기자] 기후 위기 대응의 핵심 열쇠로 꼽히는 '청정수소' 기술이 연구실 단계를 넘어 산업 현장으로 확장되고 있다. 정부가 지정한 국가 수소 중점연구실이 1단계 연구 성과를 공개하며, 기술 국산화와 기업 연계에 속도를 내겠다는 청사진을 내놨다.
과학기술정보통신부는 4일 오후 대전 한국화학연구원에서 '청정수소 기술혁신 포럼'을 개최하고, 2024년 7월 출범한 '국가 수소 중점연구실'의 1단계(2024년~2025년) 연구·협업 성과를 공유했다고 밝혔다.
포럼은 2035년 국가온실가스감축목표(NDC, Nationally Determined Contribution) 달성을 위한 연구개발 추진 방향을 점검하고, 기업 연계를 강화하기 위해 마련됐다. 정부는 국정과제 '28. 세계를 선도할 넥스트(NEXT) 전략기술 육성'의 일환으로 수소 기술을 차세대 전략 분야로 육성하고 있다.
과기정통부는 현재 ▲알카라인 수전해 ▲고분자 전해질막(PEM) 수전해 ▲고체산화물 수전해 ▲음이온 교환막(AEM) 수전해 ▲액상 유기 수소운반체(LOHC) 등 5개 분야 중점연구실을 지정·운영 중이다.
◆ 촉매·막·전극…핵심 부품 국산화 '가시적 성과'
알카라인 수전해 중점연구실(주관: 한국에너지기술연구원)은 상용 촉매보다 성능이 우수한 고활성 촉매를 개발해 수전해 효율을 높였다. 메가와트(MW)급 수전해 시스템과 전용 전력변환기 개발 등 기업 협업 사례도 공개했다.
PEM 수전해 중점연구실(주관: 한국과학기술연구원)은 과불화화합물(PFAS) 막의 환경규제 문제를 극복하면서 1,500시간 이상 안정 구동이 가능한 전해질막을 개발했다. 고성능·고내구 막전극접합체(MEA) 공동연구 성과도 발표됐다.
고체산화물 수전해 분야에서는 전극 공정에 인공지능 기반 공정 관리·검수를 도입하고, 초음속 세라믹 스프레이 기술을 적용해 생산성을 기존 대비 150% 향상시켰다. 국내 기업 설비를 활용해 연간 1,000장 규모의 수전해 셀 생산 체계도 확보했다.
AEM 수전해 중점연구실(주관: 한국재료연구원)은 귀금속 사용량을 기존 대비 78% 줄이면서도 세계 최고 수준의 성능을 확보한 촉매를 개발했다. 수소 생산용 물분해 적층 장치(수전해 스택) 기술사업화를 통해 실제 매출도 발생했다.
LOHC 중점연구실(주관: 한국화학연구원)은 기존 대비 수명이 50배 향상된 수소 추출용 차세대 고효율 촉매를 개발했다. 동해 청정수소(그린수소) 생산단지에서 생산된 수소를 LOHC 방식으로 운송하는 방안도 제시했다.
포럼에 앞서 과기정통부는 한국화학연구원 내 LOHC 중점연구실을 방문해 극초단파(마이크로웨이브) 기반 수소 추출 장치 등 핵심 설비를 점검했다. 연구 현장을 산업계·학계·연구계를 잇는 수소 기술 허브(Hub)로 강화하겠다는 의지도 밝혔다.
정부는 올해 중점연구실 성과의 스케일업(Scale-Up)을 위해 총 251억 원을 투자할 계획이다. 이와 별도로 기업이 직접 수전해 소재·부품 실증에 참여하는 신규 과제에 총 171억 원 규모의 예산 확보를 추진한다.
또 67개 수요기업이 참여하는 민·관 협의체 '청정수소 연구개발(R&D) 혁신 연합'을 지난해 9월 출범시켜, 연구 성과가 산업 현장으로 연계되도록 협력을 강화할 방침이다.
김성수 과기정통부 연구개발정책실장은 "점점 심화하는 기후 위기에 대응하기 위해 수소 기술의 국산화와 혁신은 선택이 아닌 필수"라며 "중점연구실이 기업과 연계해 실질적인 온실가스 감축과 경제적 가치 창출에 기여하도록 적극 지원하겠다"고 밝혔다.
청정수소는 재생에너지 기반 생산과 탄소 저감이 전제된 에너지다. 이번 성과 공개는 '기술 확보' 단계에서 '산업 생태계 확장' 단계로의 전환을 예고하는 신호탄으로 평가된다. 2035년을 향한 수소 전략이 실험실을 넘어 시장에서 어떤 성과로 이어질지 주목된다.
