화석연료 없는 '그린수소' 촉매 개발, 한국 탄소중립 연구의 미래를 밝히다! 

건설환경공학부 이병규 교수 대기환경-에너지 연구실

Q. 교수님과 연구실과 연구주제에 대해 간단히 소개 부탁드립니다.

A. 제가 맡고 있는 대기환경-에너지 연구실은 현재 귀금속을 사용하지 않고 안정적이면서 고성능 저비용의 지속가능한 유기광촉매와 광전기화학촉매 등의 제조를 통한 수중 난분해성 유기물 제거연구와 공기 중 휘발성 유기화합물 처리 및 병원균 처리, 차세대 탄소중립 기술로 사용될 수 있는 물을 이용한 그린수소 생산 연구 등을 진행하고 있습니다.

울산대 건설환경공학부 이병규 교수

Q. 작년 그린수소 촉매를 개발해 화제가 됐는데, 그린수소란 무엇이고 왜 중요한가요?

A. 기존의 블랙수소(석탄을 원료로 사용), 브라운수소(갈탄을 원료로 사용), 그리고 그레이수소(천연가스 등을 원료로 사용)는 화석연료의 전환이나 열분해를 통해 수소를 생산합니다. 이 과정에서 다량의 에너지 소비, 유해성 대기 오염물 배출, 그리고 온실가스 배출 등의 환경적 문제가 발생합니다. 또한, 블루수소(그레이수소 생산에서 CCS(이산화탄소 포집·저장 기술)을 활용해 이산화탄소 배출량을 줄임) 생산에도 여전히 상당량의 온실가스가 배출되고 있습니다.

  기존의 물을 전기분해하여 수소를 생산하는 방식도 화석연료의 연소를 통해 확보된 다량의 에너지 소비와 고비용이 요구되어 경제적이지 못합니다. 반면에, 그린수소는 수소 생산을 위한 화석연료를 소비하지 않고 태양에너지나 풍력과 같은 신재생에너지를 사용해 물을 전기분해하여 수소를 생산하는 방식으로, 그린수소의 생산기술은 온실가스의 배출이 없어 탄소중립 시대에 각광받는 신기술로 분류되고 있습니다.

지속가능한 촉매를 이용한 그린수소발생 장치를 이용해 그린수소를 생산하고 있는 모습

Q. 그린수소에 대한 중요성을 말씀해 주셨는데, 우리나라가 탄소중립에 있어 세계적으로 어느정도 수준인지요?

A. 현재 한국의 탄소중립기술은 선진국 대비 80% 정도의 수준인데 2040년까지 선진국의 95% 수준을 달성하는 것으로 목표로 하고 있습니다. 그래서 지구온난화와 기후변화 완화를 위한 우리나라 자체의 탄소증립기술의 개발이 절실한 상황입니다.

Q. 지금 추가로 진행하고 있는 연구와 궁극적으로 달성하고 싶은 목표가 있으신가요?

A. 산업공정이나 산업용 저장탱크에서 대량으로 배출되는 휘발성 유기화합물 (VOCs)을 처리할수 있는 산업용 흡착기술연구(저온-흡착), Biomass를 이용한 고성능 활성탄 제조기술 개발 연구를 수행중에 있으며, 고성능 저비용 활성탄의 대량생산기술도 개발하고 있습니다. 또한 가시광선이나 태양광 아래에서도 작동이 가능한 유기광촉매와 광전기화학촉매를 개발하여 그린수소 생산기술로 활용하고자 합니다.

이병규 교수 연구팀

Q. 마지막으로 한말씀 부탁드립니다.

A. 안정적인 연구수행을 위한 우수 연구 교수에 대한 지원과 시설 제공, 그리고 연구비 확보를 위한 학교의 적극적 지원 등이 있었으면 좋겠습니다.