한양대, 국내 최초 미생물 통한 '이산화탄소→메탄' 전환 기술 개발

온실가스 저감, 신재생에너지 확대·전력수급 안정화 기여

한양대가 한국전력 전력연구원·테크로스워터앤에너지·고등기술연구원 등과 공동으로 국내 최초 미생물을 이용해 이산화탄소를 메탄으로 전환하는 기술을 개발했다고, 29일 밝혔다.

이산화탄소 메탄화 기술은 재생에너지로부터 생산한 수소를 이용해 발전소 등에서 배출되는 이산화탄소를 도시 가스의 주 성분인 그린 메탄(Green Methane)으로 전환하는 대표적인 전력가스화(P2G·Power to Gas) 기술이다. 생산된 메탄가스는 발전 연료·수송 연료·도시가스 등으로 활용 가능하다.

공동연구팀은 2017년부터 미생물을 이용한 생물학적 이산화탄소 메탄화 기술 연구를 이어왔다. 메탄 생성 효율이 1.7배 이상 높은 신종 메탄화 미생물 2종을 독자 개발하고 이를 적용해 국내 최초로 연간 36t의 이산화탄소를 전환할 수 있는 5kW급 메탄화 테스트 베드를 순수 국내 기술로 구축하는데 성공했다.

재생전력으로 생산된 수소와 화력발전 등에서 포집된 이산화탄소를 활용해 대용량 장주기 에너지 저장이 가능한 그린 메탄으로 변환하는 기술을 개발해 기존 에너지 저장장치의 한계를 극복했다는 평가를 받고 있다. 또한 수 MW급 규모의 메탄화 공정으로 확대 가능한 설계기술을 확보해 연구성과를 국내 기업에 기술 이전했다.

전력연구원 관계자는 "국내 기술 100%로 달성한 메탄화 기술 개발은 온실가스 저감과 재생에너지의 대용량 장주기 저장을 통한 전력수급 안정화에 기여할 것으로 기대된다"고 말했다.

전력연은 이산화탄소 메탄화 기술의 안정성을 검증 후 국내 화력 발전소를 대상으로 실증하고 설비를 산학연과 공동으로 활용할 예정이다. 이산화탄소 메탄화 기술의 개발을 통해 온실가스 저감은 물론 생산된 메탄가스를 LNG로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

이산화탄소의 생물학적 메탄화 공정 개념도 [출처: 한국전력 전력연구원}