중앙대 이철진 교수팀, 대륙 간 수소 운송 신기술 개발 … 비용·탄소배출↓

중앙대학교는 화학공학과·지능형에너지산업융합학과 이철진 교수가 국제 공동연구를 통해 차세대 친환경 에너지원으로 주목받는 수소의 운송 기술을 획기적으로 개선했다고 2일 밝혔다.

이번 연구는 미국 캘리포니아 산타바바라 대학 서상원 교수, 퍼듀대학 존 윌리엄 셰필드 교수와 공동으로 추진했다. 수소의 장거리 해외 운송에서 발생하는 비용과 탄소 배출 문제를 줄일 수 있는 새로운 공정 전략을 개발했다.

수소는 저장과 이송이 까다롭다. 특히 대륙 간 운송 과정에서 발생하는 높은 비용과 다량의 이산화탄소(CO₂)로 상용화에 어려움이 있었다.

공동 연구팀은 대규모 해외 수소 공급 체계에서 경제성과 탄소 저감을 동시에 실현할 수 있는 공정 기술을 제시했다. CO₂와 열을 함께 순환시키는 '이중 고체 캐리어 기반의 하이브리드 CO₂·열 루핑 시스템'을 고안했다. 메탄올, 포름산, 디메틸 에테르 등 수소 캐리어와 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화리튬 등의 열화학 물질을 함께 활용해 수소와 열의 공동 수송이 가능한 시스템을 설계했다.

연구 결과 새 운송 방식은 기존보다 최대 46% 이상 탄소 배출을 줄이고, 비용도 절감하는 것으로 분석됐다. 미래 기술 시나리오 적용 시 오는 2050년에는 탄소 배출량이 기존보다 59% 이상으로 비약적으로 줄어드는 것으로 나타났다.

이 교수는 "해외에서 생산된 청정 수소를 안정적이고 효율적으로 도입하려면 경제성과 환경성을 모두 갖춘 새로운 공정개발이 필수"라며 "이번에 제안한 새 공정은 수소 운송 과정에서의 탄소발자국과 비용을 동시에 줄일 수 있는 효과적인 해법"이라고 말했다.

이번 연구 논문은 친환경·지속가능기술 분야의 저명한 국제학술지 '재생·지속 가능한 에너지 검토(Renewable and Sustainable Energy Reviews)' 9월호에 실릴 예정이다. 중앙대 이철진 교수 등이 교신저자, 유한책임회사 레던시스 알리 셰리프 박사가 제1저자로 각각 참여했다.

이번 연구는 산업통상자원부와 한국에너지기술평가원의 지원을 받아 수행됐다.