국내 제철소 등에서 배출되고 있는 부생가스의 주성분인 일산화탄소(CO)를 해양극한 미생물을 생촉매로 이용해 수소로 전환시키는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

국토해양부(장관 권도엽)와 한국해양연구원(원장 강정극)은 태평양 심해저 열수구(熱水口)에서 분리한 해양 고세균(NA1)을 활용, 세계 최고 수준의 생산성을 가진 바이오수소 실증생산 기술개발에 성공했다고 21일 밝혔다.

특히 이번 연구성과는 해양연 연구팀이 지난 10여년에 걸쳐 태평양 심해저에서 원천생물자원(NA1) 확보부터 수소생산 핵심기술개발까지 전 과정을 바탕으로 한 원천기술이어서 의미가 더욱 크다는 평가를 받고 있다.

해양 고세균의 일산화탄소를 이용한 수소생산성은 기존에 보고된 '혐기성 박테리아'를 이용한 수소생산율과 비교했을 때 최고 15배에 달하는 것으로 알려졌다. 현재까지 밝혀진 수소생산 미생물 가운데 가장 우수하다.

이번 연구를 주도한 강성균 해양연 박사 연구팀은 해양바이오수소 실증생산을 위해 국내 최초로 5리터, 30리터, 300리터 고온 혐기 바이오수소생산 생물반응기를 구축했다. 또 '바이오수소 생산 최적화 연구'를 통해 1톤 규모의 반응기를 사용할 경우 개미산 및 일산화탄소를 원료로 해 1일에 각각 100kg과 10kg의 바이오수소를 생산할 수 있는 기술을 개발했다.

이러한 연구성과는 지금까지 개미산이나 일산화탄소를 원료로 해 바이오수소를 생산한 기술로서는 세계 최고 수준이라는 게 국토부의 설명이다. 특히 환경오염물질인 일산화탄소의 저감은 물론, 제철소 부생가스의 효율적인 재활용을 통해 신재생에너지인 수소를 생산함으로써 녹색성장에 기여할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

연구팀은 "이번 성과를 바탕으로 본격적으로 실증생산연구를 추진하기 위해 연구용 플랜트 구축을 완료하고 수소 대량생산연구 등 2단계 연구에 박차를 가할 계획"이라고 밝혔다.

2018년까지 대량생산기술 개발을 완료할 경우 일산화탄소를 활용한 바이오수소 생산이 가능해져 국내 수소 수요의 약 5%(연간 1만톤 생산, 고순도 수소 경우 1000억원 규모) 정도를 대체할 수 있을 것으로 보인다.

권도엽 국토부 장관은 "수소가 앞으로 자동차, 연료전지 등에 녹색에너지원으로 수요가 급증할 것으로 예상되는 만큼 바이오수소가 조기에 시장에 공급될 수 있도록 실용화 연구 투자를 최대한 확대하겠다"고 밝혔다.