일산화탄소...녹색에너지 수소(H2)로 변신 선언!

해양 고세균 이용한 바이오수소 생산기술개발 성공
국내 대형 제철소(3개소)의 제련과정에서 발생하는 부생가스내 일산화탄소는 약 300만톤으로 추정된다.

이 중 60~65% 정도는 제철소 자체열원으로 사용되나 나머지는 CO 농도가 충분하지 않아 대기 중에 방출되고 있는 형편이다.
제철소에서 CO를 자체열원으로 전환하는데 소요되는 비용은 천연가스를 연료로 사용(㎏당 1천원)하는 경우보다 비용이 더 크게 드나 유해물질 배출을 저감하는 차원에서 재활용되고 있는 실정이다.
이러한 상황에서 한국해양연구원이 국토해양부 해양생명공학기술개발사업 수행과정에서 채집한 태평양 심해저에서 고세균이 CO를 수소로 전환시키는데 탁월한 생산능력을 가졌음을 발견하고 경제성 측면에서 부가가치가 높은 고순도 수소를 생산하기 위하여 해양바이오수소생산기술개발사업을 시작하였다.
국내 제철소 등에서 배출되고 있는 부생가스의 주성분인 일산화탄소(CO)를 해양극한미생물을 생촉매로 이용하여 수소로 전환시키는 기술이 국내 연구진에 의해 개발되어 경제성이 높은 미래 녹색에너지 자원을 확보하는데 크게 기여할 것으로 기대된다.
국토해양부(장관 권도엽)는 '해양바이오에너지 기술개발사업'의 일환으로 추진 중인 ‘해양 초고온 고세균 이용 바이오수소 생산기술 개발’ 연구성과 발표회 및 실증생산 플랜트동 준공식을 6월 19일, 한국해양연구원(안산, 원장 강정극)에서 개최하면서, 태평양 심해저 열수구(熱水口)에서 분리한 해양 고세균(NA1)을 이용하여 세계 최고수준의 생산성을 가진 바이오수소 실증생산 기술개발에 성공했다고 밝혔다.
 해양 고세균(NA1)의 일산화탄소를 이용한 수소생산성은 기존에 보고된 유기물을 원료로 혐기성 박테리아를 이용한 수소생산율과 비교하면 최고 15배에 달해 현재까지 밝혀진 수소생산 미생물 가운데 가장 우수하다.
이번 연구를 주도한 한국해양연구원 강성균 박사 연구팀은 해양바이오수소 실증생산을 위해 국내최초로 5리터, 30리터, 300리터 고온 혐기 바이오수소생산 생물반응기를 구축하였다.
그리고 '바이오수소 생산 최적화 연구'를 통해 1톤 규모의 반응기를 사용할 경우 개미산 및 일산화탄소를 원료로 하여 1일에 각각 100kg과 10kg의 바이오수소를 생산할 수 있는 기술을 개발하였다.
이러한 연구성과는 지금까지 개미산이나 일산화탄소를 원료로 하여 바이오수소를 생산한 기술로서는 세계 최고 수준이다.
이번 연구성과는 환경오염물질인 일산화탄소의 저감은 물론, 제철소 부생가스의 효율적인 재활용을 통해 신재생에너지인 수소를 생산함으로써 녹색성장에 기여할 수 있다는 측면에서도 크게 기대를 모으고 있다.

/김형욱 기자