국내 유일의 기체분리막 솔루션 전문기업 에어레인이 한국수력원자력(한수원), 두산퓨얼셀과 협력해 국내 최초로 PAFC(Phosphoric Acid Fuel Cell, 인산형 연료전지) 발전 과정에서 발생하는 이산화탄소를 90% 이상 포집하는 데 성공했다고 17일 밝혔다.

이번 프로젝트는 2023년 전남 광양시 및 여수광양항만공사와 체결한 PAFC 연료전지 발전 사업 업무협약에 따라 진행됐다. 에어레인은 기체분리막 기술을 적용해 연료전지 발전 과정에서 발생하는 이산화탄소를 고효율로 포집하는 시스템을 개발했다.

PAFC 연료전지는 안정적인 전력 공급과 높은 에너지 효율로 주목받고 있으나, 전력 생산 과정에서 이산화탄소가 배출되는 한계가 있었다. PAFC 발전 방식은 LNG를 연료로 사용해 전력을 생산하며, 1메가와트시(MWh)당 약 453kg의 이산화탄소가 발생한다.

이에 에어레인은 기체분리막 기반의 이산화탄소 포집 기술을 적용해, 연료전지 발전에서 배출되는 이산화탄소의 90% 이상을 포집하고 회수하는 데 성공했다.

한수원은 이번 기술 검증을 바탕으로 오는 3월 말까지 실증 운전을 지속할 계획이다. 이후 약 2개월간의 수익성 검토를 거친 뒤 연료전지 발전소에 본격적으로 해당 기술을 적용할 방침이다.

연료전지 발전 사업은 한수원뿐만 아니라 한국지역난방공사, 주요 발전사 및 LNG 공급업체들도 적극 검토 중이다. 연료전지는 높은 효율과 저배출 특성을 갖춘 친환경 발전원으로, 탄소중립 정책에 부합하는 동시에 전력망 안정성 강화와 분산형 전원 확충에도 기여할 수 있어 그 중요성이 더욱 커지고 있다.

특히, LNG 기반 연료전지는 CCUS(탄소 포집·활용·저장) 기술과 결합해 청정수소(블루수소) 생산 및 활용에도 중요한 역할을 할 수 있는 발전원으로 주목받고 있다.

이러한 흐름 속에서 에어레인은 연료전지 발전의 친환경성을 극대화할 수 있는 이산화탄소 포집 기술을 제공하며, 실질적인 탄소 배출 저감 솔루션을 제시하고 있다. 또한, 포집된 이산화탄소를 활용한 액화이산화탄소 유통 사업을 신사업으로 추진해 연료전지 발전의 수익성을 개선하고 지속 가능한 청정에너지 생태계 구축에 기여할 계획이다.

이번 한수원의 연료전지 이산화탄소 포집 성공은 에어레인의 기술력을 기반으로 블루수소 생산 가능성을 높인 의미 있는 성과로 평가된다.

에어레인은 향후 연료전지 발전 사업에 이산화탄소 포집 시스템을 적용해 사업화를 추진하는 동시에 포집한 이산화탄소를 활용한 신사업도 전개할 예정이다. 현재 액화 이산화탄소 유통 사업을 준비 중이며, 이번 포집 기술을 통해 연료전지 발전 사업의 수익성을 높이고 시장 확대를 적극 추진할 계획이다.

에어레인 하성용 대표이사는 “이번 프로젝트는 기체분리막 기술을 활용한 이산화탄소 포집의 실효성을 검증한 중요한 성과”라며 “탄소중립 실현을 위한 혁신 기술을 지속적으로 개발해 글로벌 친환경 에너지 시장에서 경쟁력을 강화해 나가겠다”고 말했다.