윈테크에너지 '마이크로웨이브 플라즈마' 기술로 글로벌 청정수소 시대 연다

윈테크에너지가 경기도 안산 공장에서 실증 중인 마이크로웨이브 플라즈마 반응 공정. 사진 출처 : 윈테크에너지

마이크로웨이브로 플라즈마를 발생시켜 청정수소를 만들어 낼 수 있는 기술이 국내 실증을 넘어 해외 현지 상용화를 앞두고 있다.

윈테크에너지는 현재 경기도 안산에서 75㎾급 시설로 실증 중인 '마이크로웨이브 플라즈마 기반 수소·카본 생산기술' 시설을 완공하는 동시에 캐나다 알버타까지 확대해 500㎾급 플랜트를 이르면 내년까지 준공할 예정이라고 19일 밝혔다.

원테크에너지가 독자 개발한 '마이크로웨이브 플라즈마 기반 수소·카본 생산기술'은 이산화탄소(CO₂)를 배출하지 않는다. 또한 천연가스는 물론 액화천연가스(LNG), 바이오가스, 잔사유, 갈탄 등 다양한 에너지원에 적용할 수 있는 것으로 알려졌다.

이 기술은 탄화수소를 마이크로웨이브 플라즈마로 분해하는 방식으로 나노탄소와 수소를 만들어낸다. 기술의 우수성을 인정 받아 캐나다 H2SX와 계약을 체결했고, 안산 약 3300㎡ 부지에서 가동될 500㎾급 플랜트를 캐나다 알버타에 모듈형으로 이송·구축한다. H2SX는 캐나다 알버타 지역에서 천연가스를 공급받아 약 3500㎡ 부지 모듈형 플랜트에서 수소를 생산하고 부산물인 카본은 배터리 계열사 EVSX에 제공한다.

윈테크에너지는 천연가스 기반 캐나다 청정수소 플랜트 프로젝트 실적을 앞세워 천연가스 매장량이 풍부한 북미, 유럽 등으로 시장을 확대한다는 구상이다.

수증기개질(SMR) 등 기존 방식은 수소 1㎏ 생산 과정에서 CO₂가 12~14㎏ 배출하지만, 새로 개발한 방식은 CO₂ 배출량이 3.6~6.7㎏에 불과하다. 열분해 에너지 전달 효율 또한 기존 방식 25%에 비해 80%로 우수하고, 분해 반응속도 또한 매우 빠르다. 원유 정제 후 남은 잔사유를 활용해 플라즈마를 생성하는 '토치(Torch)'도 직접 개발했다. 별도 촉매제도 필요없어 공정 유지비를 크게 낮췄다는 평가다.

국내·외 바이어들은 기존 수소생산 방식과 달리 CO₂를 배출하지 않는다는 점에 주목하고 있다. 청정수소는 정제·압축해 수소충전소, 화학공장 등에 판매할 수 있다. 부산물인 카본블랙은 타이어 원료로, 카본나노튜브(CNT)는 전지의 도전체로 활용되는 등 고부가가치 원료로 활용할 수 있다.

윈테크에너지 마이크로웨이브 플라즈마 기반 수소·카본 생산 실증 시설 경기도 안산 현장 모습. 사진 출처 : 윈테크에너지

회사는 다양한 종류의 자원에 기술을 사용할 수 있는 만큼 선진국에서부터 개발도상국까지 다양한 시장에 활용될 수 있을 것으로 보고 있다. 또한 AI 시대 늘어나는 전력수요에서 '재생에너지 100% 달성(RE100)' 목표 달성 등 청정수소발전의 핵심 동력 역할을 할 것으로도 기대하고 있다.

박정철 윈테크에너지 대표는 “마이크로웨이브 플라즈마 기반 수소·카본 생산기술은 부산물 생산 과정에서 탄소가 발생하지 않아 탄소포집·저장(CCS) 비용이 필요가 없다”면서 “안산과 알버타에 500㎾급 플랜트를 이르면 내년까지 각각 준공하고, 2027년까지 1㎿, 2㎿, 5㎿까지 스케일업하며 캐나다뿐 아니라 천연가스로 수소를 자체 생산할 수 있는 다양한 국가로 사업 모델을 확대하겠다”고 말했다.

이준희 기자 jhlee@etnews.com