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[IT뉴스]“3천원에 수소 1kg 생산” 기계硏 ‘고온 수전해 기술’…3천시간 실증운전 성공

온카뱅크관리자

2025-09-29 09:47:31

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">- 재생에너지·원전과 연계한 청정수소 대량 생산 기반 마련</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="pMVUSO9HYl">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="b902fa8bf9cf99e75b08218e64c61c3b7986309398405d3b491b2c1a72d2080d" dmcf-pid="URfuvI2X1h" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="김영상(오른쪽) 박사가 배용균 선임연구원과 함께 20kW급 연료극지지형 고체산화물 수전해 시스템을 살펴보고 있다. [한국기계연구원 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/29/ned/20250929094350490vieg.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="3VK3CrBWZv" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/29/ned/20250929094350490vieg.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            김영상(오른쪽) 박사가 배용균 선임연구원과 함께 20kW급 연료극지지형 고체산화물 수전해 시스템을 살펴보고 있다. [한국기계연구원 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="5a7c6db12485f643ce56c570392125b5349065846e8cd8bba9e5d65ca85c6cf4" dmcf-pid="ue47TCVZYC" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 청정수소를 값싸게 생산할 수 있는 기반이 마련됐다. 시스템 전기효율을 83% 이상 달성하고 3000시간 이상 장기 운전까지 성공했다.</p>
          <p contents-hash="28c222d5986511e14326fe26406a1c71850c0b077f5b7cfb310c3a8438584e21" dmcf-pid="7d8zyhf5YI" dmcf-ptype="general">국가과학기술연구회(NST) 산하 한국기계연구원 친환경에너지연구본부 무탄소발전연구실 김영상 박사 연구팀은 국내 최초로 20kW급 연료극지지형 고체산화물 수전해 시스템*의 설계-운전-평가 전주기 기술을 검증함으로써 고효율·고신뢰 고온 수전해 설계기술과 평가기술을 확보했다.</p>
          <p contents-hash="c2f449e13d8744ad8937bf50a59bc934718d873fb8f270167b0f25684ad93153" dmcf-pid="zJ6qWl41GO" dmcf-ptype="general">연구팀은 고온 수전해 시스템의 전기효율을 높이기 위해 외부에서 버려지는 200℃급의 폐열을 활용했다. 이를 통해 스팀을 발생시키는 추가 전력 소모를 줄이고 수소 생산 단가를 획기적으로 낮출 수 있는 기술을 검증했다. 외부의 폐열을 활용할 시 스팀을 자체적으로 생성하는 시스템 대비 전기효율을 약 10% 이상 개선할 수 있으며 이는 대규모 산업단지나 제철·화학 플랜트와 같은 에너지 다소비 산업에서 적용하기 유리하다. 특히 산업 현장에서 버려지는 폐열과 원자력 발전, 재생에너지를 통해 얻을 수 있는 저렴한 전기를 활용하면 기존 산업용 전기 활용 대비 수소 생산 단가를 약 25% 이상 절감할 수 있다.</p>
          <p contents-hash="2275cbbec45727b9c5dccea8b3dddc1089b0d0b891e9af6b3cd325b3a1500b28" dmcf-pid="qLxKHTP31s" dmcf-ptype="general">기계연이 개발한 20kW급 연료극지지형 고온 수전해 시스템은 외부 열원과 연계 시 수소 생산 전기효율이 저위발열량(LHV, Lower Heating Value) 기준 83%에 달하며 6Nm3/h 이상의 수소를 생산할 수 있다. 기존 알칼라인 수전해나 PEM 수전해 같은 저온 수전해 기술과 대비하여 동일한 양의 수소를 생산하기 위해 필요한 전력 소비량을 약 15% 절감할 수 있다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="9b50e1390d0772b5cfcbe5e2834285c707a3b14dadf023b22e8b81fc300e14c9" dmcf-pid="BoM9XyQ0Gm" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="20kW급 연료극지지형 고체산화물 수전해 시스템.[한국기계연구원 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/29/ned/20250929094350790wpui.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="0wM9XyQ0tS" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/29/ned/20250929094350790wpui.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            20kW급 연료극지지형 고체산화물 수전해 시스템.[한국기계연구원 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="3415fe1c2410d1efe89080bed336094bd97661f2fce8e017652862282d4f3383" dmcf-pid="bgR2ZWxpYr" dmcf-ptype="general">또한 국내 최초로 20kW급 고온 수전해 시스템을 3000시간 이상 안정적으로 운전하여 시스템 제어기술의 신뢰성을 입증했다. 시스템 장기 운전 과정에서 스팀 공급 불안정, 정전 등 다양한 이벤트 상황에서도 안정적으로 운전하면서 높은 효율을 유지함으로써 상용 시스템 개발에 필요한 고효율 시스템 설계 기술 및 최적 운전제어기술을 확보했다. 궁극적으로는 수소 생산 비용 3000원/kg을 달성할 수 있는 기술적 기반을 다졌다.</p>
          <p contents-hash="db3d8b61a9d075547b698897abf2bba4dfb65e923e5673951534d39114c6a7cb" dmcf-pid="KaeV5YMUHw" dmcf-ptype="general">김영상 박사는 “이번 성과는 셀과 스택 수준에서 주로 연구되던 국내 연료극지지형 고온 수전해 기술을 시스템 단계로 확장하여 검증한 국내 최초의 사례로 고효율·저비용 청정수소 생산이 가능한 고온 수전해 시스템 설계, 운전 및 평가기술을 확보하였다는 점에서 의미가 크다”며 “특히 산업 폐열 등 그동안 활용되지 못한 에너지를 연계하여 효율을 극대화할 수 있어 탄소중립 실현과 수소경제 활성화에 크게 기여할 것으로 기대한다”고 밝혔다.</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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