충북이 탄소중립을 실현을 위해 바이오가스를 원료로 친환경 에너지 수소를 만든다. 바이오가스로 수소를 생산하고 충전할 수 있는 테스트베드를 국내 최초로 구축하고, 암모니아 기반의 그린 수소 생산설비 연구개발을 완료시켜 세계최초 1300k 급 암모니아 추출 시스템을 완성할 예정이다.

탄소중립 실현을 위한 청정에너지로 수소가 떠오르는 가운데 충북은 왜 바이오가스에 주목한 이유는 명확하다. 바이오가스는 어디서든 쉽게 얻을 수 있기 때문. 하성용 에어레인 대표는 "석유화학이나 제철, 대규모 중공업이 있어 부생수소를 얻기 쉬운 지역과 달리 충북은 부생수소를 얻을 수 없는 상황"이라며 바이오가스나 암모니아 등을 수소의 소스로 활용할 수밖에 없는 이유를 설명했다.

충북지방중소벤처기업청이 지난 11월 30일 온라인을 통해 '미래 에너지 전초기지 충북'을 주제로 두번째 탄소중립 실현을 위한 비전을 논의하는 시간을 가졌다. 지난 11월 18일 열린 첫 비전 회의에서는 충북지역의 노후화된 시멘트 공장에서 나오는 탄소를 포집해 넷제로를 실현하겠다는 로드맵을 발표한 바 있다.

이날 발제자로 나선 하 대표에 따르면 바이오가스는 과거 태워서 그냥 버리기 일쑤였지만 최근에는 보일러의 연료, 발전기의 터빈을 돌리는 연료로 사용하며, 도시가스 배관망에 공급할 수 있는 에너지원으로도 활용할 수 있다. 그는 "도시가스 배관에 연결할 수 있다는 것은 장거리 운송이 가능하다는 뜻"이라며 "CNG차량 연료로 사용도 가능하며 수소연료전지로도 쓸 수 있다"고 말했다. 

바이오가스를 얻는 것도 비교적 간단하다. 매립지에 묻은 유기물과 하수 슬러리, 바이오매스 등이 산소 없는 환경에서 분해되면서 생산할 수 있기에, 농업 쓰레기, 일반 쓰레기, 식물 물질, 오물, 음식물 쓰레기 등으로부터 만들어낼 수 있다.

이에 충북은 바이오가스를 수소로 전환하기 위해 협의체를 발족하고 관련 연구를 진행 중이다. 그는 이 같은 연구를 위해 "각각 처리됐던 하수, 음식물, 가축분뇨 등을 한꺼번에 처리할 수 있는 깨끗한 시설과 생산된 바이오가스를 업그레이드해 연료전지 및 수소생산을 하면서, 여기서 발생한 이산화탄소를 포집해 액화시켜 탄소중립에 기여하는 시스템이 필요할 것"이라고 설명했다.

충북은 '그린 수소산업 규제자유특구'로 선정되면서 사업에 속도를 내고 있다. 바이오가스 암모니아 기반 그린 수소산업 생태계 조성 및 탄소중립 수소 사회를 선도하기 위해 충북 지역 내 기업과 연구소 등이 힘을 합쳐 사업을 추진 중이다. 2021년 8월부터 48개월 동안 관련 연구가 진행된다.

충북은 수소 중에서도 태양광, 풍력 등 재생에너지에서 생산된 전기를 통해 만드는 가장 깨끗한 그린 수소를 목표로 한다. 하 대표는 "넷제로를 이루기 위해 수소의 경제적 가치뿐 아니라 환경적인 부분도 중요하기에 그린 수소생산 확대도 중요하다. 충북은 그린 수소 거점으로서 바이오가스 수소생산 및 충전소 테스트베드를 구축하고, 암모니아 기반 그린 수소 생산설비 연구개발을 완료시켜 세계최초 1300k 급 암모니아 추출 시스템을 완성할 예정"이라고 설명했다.

이어진 발제자로 문종호 충북대학교 교수가 '충북 그린 수소 전초기지로 가는 길'을 주제로 기술 세미나를 진행했다. 문 교수는 "우리는 수소생산과 저장보다 수소연료차나 전기차를 만드는 등 '활용'에 중점을 둔 연구가 주를 이뤘지만, 이제는 변화가 필요하다"고 강조했다. 

그러면서 그는 최근 수소생산 동향을 설명했다. 그에 따르면 수소생산에 외부 의존을 줄이자는 것에 기업인의 공감대가 형성됐고 SK, 현대차, 포스코 등 국내 15개 기업이 수소동맹을 맺고 수소 생산부터 이송까지 논의가 이뤄지고 있다. 그는 "충북에서도 협의체를 발족하고 그린 수소산업 규제자유특구로 지정하는 등 노력이 이뤄지고 있다"고 설명했다.

그는 "현재 수소생산 대부분이 부생수소로부터 만들어진다. 저렴한게 장점이지만 매번 같은 양과 질을 얻을 수 없다는 단점이 있어 개질을 통해 수소를 생산하는 기술도 최근 주목받고 있다"며 "부생수소와 개질수소는 우리를 위한 기술이다. 하지만 우리 아이들, 손자를 위해서는  전기에너지로 물을 수소와 산소로 분리하는 수전해를 통한 그린 수소생산으로 가줘야 한다"며 그린 수소생산을 위해 필요한 수소순도를 높이기 위한 흡착제 기술, 고분자 멤브레인 기술, 반응기 기술 등을 강조했다.