[월간수소경제 편집부] 일본의 쓰레기 소각 플랜트 전문기업 액트리(Actree)가 도쿄대학과의 공동 연구를 통해 수전해 과정의 효율 향상에 나선다. 액체 상태의 물을 전기분해하는 기존의 방식과 달리, 태양광에너지를 이용해 물을 데워 수증기를 발생시켜 이를 전기분해한다. 일본경제신문에 따르면 연구팀은 2년 뒤 변환효율 50% 달성과 기술 확립 및 사업화를 목표로 하고 있다.

액트리의 주력 사업은 쓰레기 소각 플랜트 제조로, 열에너지의 처리 및 활용에 있어 많은 노하우를 갖고 있다. 최근에는 태양광에너지를 전기와 열로 변환해 회수하는 시스템을 개발한 바 있다. 옥외에 설치한 알루미늄제 파라볼라 안테나로 태양광을 집중시켜 전기와 열을 동시에 얻는 방식이다. 올해 봄 사업화를 시작해 비닐하우스 등 농업 분야에 대해 판매 실적을 올렸다.

도쿄대학 첨단과학기술연구센터는 태양광발전을 통해 얻은 전기로 물을 분해해 수소를 만드는 수전해 시스템 연구개발에 있어 강점을 갖는다. 특히 태양광 집광과 관련해 높은 수준의 기술력을 갖추고 있어, 최근에는 24.4%의 변환 효율을 실현했다.

이번에 개발하는 시스템은 태양광을 물을 데워 수증기를 발생시킨 다음, 수증기를 전기로 분해해 수소를 제조한다. 고온에서도 견딜 수 있는 특수 고분자막으로 전극을 분리함으로써, 산소와 수소의 분리 효율을 높인다. 연구팀에 따르면 액체 상태의 물을 전기분해하는 것보다 소비전력이 낮다고 한다.

최근 세계 곳곳에서 수전해에 대한 연구가 이뤄지고 있다. 하지만 전력비용이나 환경부하 문제 등 해결해야 하는 과제가 많이 남아 있다.

현재 일본 전력회사들은 화력발전에 의존하고 있어, 이산화탄소를 배출하지 않는 재생에너지 활용이 급선무다. 액트리와 도쿄대학은 새롭게 개발하는 시스템을 통해 재생에너지를 이용한 수소 제조 방법 중 세계 최고 수준인 50% 이상의 변환 효율을 달성하고자 한다.

일본은 올해 발표한 ‘제5차 에너지기본계획’을 통해 수소 활용 전략을 구체화했다. 호쿠리쿠 지역은 도야마 현에 알루미늄 산업이 집적되어 있다는 점을 활용해, 알루미늄을 이용한 수소 분리 기술의 실용화에 나섰다.

액트리의 2018년 1/4분기 매출액은 약 80억 엔으로, 이 중 소각로 제조 판매가 50억 엔을 차지한다. 소각로의 배출열을 이용한 발전시스템 사업과 관련해서도 실적을 보유하고 있다. 액트리는 앞으로 다가올 수소사회에 대비해 신에너지 관련 기술 기반을 구축하고 사업화를 추진할 계획이다.