바닷속 해조류 이용해 ‘청정원료’ 수소 만든다

김상현 대구대 교수팀 논문
“홍조류 주성분 수소 변환 방법 찾아”

바닷속 해조류로 청정연료인 수소를 만들 수 있는 기술이 개발됐다.

김상현 대구대 환경공학과 교수팀(사진)은 우뭇가사리, 해인초 등 홍조류의 주성분인 ‘갈락토스’를 수소로 변환하는 방법을 찾아냈다고 4일 밝혔다.

수소는 같은 양의 석유보다 3배나 효율이 높고 환경오염도 거의 없어 차세대 에너지로 꼽힌다. 그러나 수소를 얻기 위해선 더 많은 양의 화석에너지가 필요한 점이 실용화의 걸림돌이 돼 왔다. 미국에선 폐목재에서 수소를 추출하는 연구가 활발하지만, 대량의 나무를 구하기 어려운 국내 현실에 맞지 않았다.

연구진은 주변 바다에서 쉽게 구할 수 있고 자원 가치가 크지 않은 홍조류를 이용해 수소를 생산하는 기술을 개발했다. 갈락토스를 미생물로 반응시켜 수소를 분리했다. 이 과정에서 수소 생성균 이외에 다른 미생물이 자라는 것을 막고 반응속도를 높이기 위해서는 지속적인 멸균이 필요하다. 이는 하수처리과정에서 생긴 찌꺼기를 섭씨 90도의 온도로 30분간 가열해 반응기에 섞어 넣는 방식으로 해결했다.

연구진이 개발한 공정을 이용하면 건조 해조류 1t당 74m³의 수소를 얻을 수 있다. 수소 1m³당 2kWh(킬로와트시)의 에너지를 낸다는 점을 고려하면 홍조류 1t으로 1인 가구가 한 달간 사용할 수 있는 전력을 얻을 수 있다.

김 교수는 “반응속도가 느려 수소를 얻는 원료로 사용되지 않았던 갈락토스의 역할을 재발견한 것이 이번 연구의 성과”라며 “큰 비용이 필요한 멸균 과정도 아이디어로 해결했기 때문에 경제적으로 친환경 에너지를 생산할 수 있게 됐다”고 말했다.

연구결과는 바이오에너지 분야 권위지인 ‘바이오리소스 테크놀로지’ 1일 자 표지 논문으로 실렸다.

권예슬 동아사이언스 기자 yskwon@donga.com