산업 엑손모빌, CCS로 수익 창출 실험…연료전지 활용한 에너지·탄소 통합 모델 가동

엑손모빌이 전기와 수소를 생산하면서 동시에 이산화탄소를 포집하는 차세대 CCS(Carbon Capture and Storage) 기술의 상용화 실험에 들어갔다. 핵심은 고온형 탄산염 연료전지(CFC)를 활용한 통합 에너지·탄소관리 모델이다.카본헤럴드는 25일(현지시각) 엑손모빌 베네룩스가 네덜란드 로테르담 제조단지에서 CFC 기반 CCS 파일럿 설비 건설에 착수했다고 보도했다.엑손모빌 베네룩스는 엑손모빌의 벨기에·네덜란드·룩셈부르크 지역 사업조직으로, 로테르담은 유럽 내 주요 정유 및 석유화학 시설이 밀집한 산업 중심지다. 연료전지 기반 탄소포집…“에너지 생산과 감축을 동시에”이번에 착공한 설비는 천연가스 연소 과정에서 발생하는 이산화탄소의 90% 이상을 포집하면서, 동시에 전기·수소·열을 생산할 수 있도록 설계됐다. 기존 CCS 기술이 포집 과정에서 많은 에너지를 소모하는 데 반해, 연료전지를 활용하면 에너지 생산과 온실가스 감축을 병행할 수 있다는 점에서 주목받고 있다.연료전지는 연료와 산소가 전기화학 반응을 일으켜 연소 없이 전기를 생산하는 장치다. 이 가운데 CFC는 전해질로 용융 탄산염을 사용하는 고온형 연료전지로, 산업 배출가스에 포함된 이산화탄소를 반응 과정에 직접 활용한다. 양극에서는 CO₂와 산소가 결합해 탄산이온(CO₃²⁻)을 만들고, 이 이온이 전해질을 따라 음극으로 이동해 연료와 반응하면서 전기, 열, 수소를 생산한다. 반응에 사용된 CO₂는 다시 회수돼 외부 배출을 최소화하는 구조다.엑손모빌은 미국의 연료전지 전문기업 퓨얼셀에너지(FuelCell Energy)와 함께 산업용 배출가스를 직접 처리할 수 있는 CFC 시스템을 개발해왔다. 초기 실험에 따르면, 해당 기술을 가스발전 설비에 적용할 경우 대부분의 CO₂를 제거하면서도 순 전력 생산량은 오히려 증가하는 것으로 나타났다.또한 이 시스템은 모듈형 구조로 설계돼 다양한 산업 현장에 유연하게 도입할 수 있다. 엑손모빌은 이번 실증을 통해 기술적 완성도와 경제성을 동시에 검증할 계획이다. CCS, 규제 대응 넘어 수익모델로…유럽 산업계 주목엑손모빌은 이번 프로젝트를 통해 CCS를 단순한 규제 대응 수단이 아닌, 에너지 수익과 연결되는 사업모델로 전환할 수 있을지 가능성을 시험하고 있다. 고탄소 산업이 밀집한 유럽에서 이 기술이 상업화에 성공할 경우, CCS에 대한 산업계의 인식에도 전환점을 가져올 수 있다는 평가가 나온다.현지 착공식에서 메노 스판더만 프로젝트 리더는 “오늘은 첫 파일을 박는 날이자, 이 프로젝트를 가능하게 만든 글로벌 팀과 이해관계자 모두에게 감사의 뜻을 전하는 자리”라고 말했다.카본헤럴드는 이번 설비 투자가 엑손모빌 베네룩스의 탈탄소 전략의 일환이라고 보도했다. 

임팩트온 2025.07.28

기술 폐수에서 ‘그린 암모니아’ 뽑는 태양광 시스템 개발

UNIST,  암모니아 만드는 광전기화학시스템 개발 ▲ 폐수 속 질산염을 암모니아로 바꾸는 광전기화학시스템. [에너지신문] 폐수 속 질산염을 고부가가치 에너지원인 암모니아로 바꾸는 기술이 나왔다.  생산과정에서 이산화탄소 배출이 없는 그린 암모니아를 만들고 폐수 속 오염물질도 정화할 수 있게 됐다.  UNIST 에너지화학공학과 서관용·장지욱 교수팀은 햇빛을 이용하여 폐수 속 질산염에서 암모니아를 얻는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다. 암모니아는 연간 1억5000만톤 이상 소비되는 산업·농업 필수 화학물질이자 수소 함량이 높아 차세대 에너지 저장·운송체로 주목받고 있다.  하지만 현재 암모니아는 그 생산량의 90% 이상을 고온·고압 조건의 하버-보슈 공정에 의존하고 있어 막대한 온실가스가 배출된다. 연구팀은 태양광으로 이산화탄소 배출 없이 암모니아를 만드는 광전기화학(PEC) 시스템을 개발했다.  폐수 속 질산염을 원료로 하는 기술이다.  질산염은 고농도일 경우 청색증, 위장암 등을 유발하는데 이 시스템은 질산염을 선택적으로 환원시켜 암모니아로 바꾼다.  시스템은 실리콘 광전극과 니켈포일촉매로 구성돼 있다.  실리콘 광전극이 햇빛을 받아 전자를 만들면 이 전자가 니켈 촉매를 통해 질산염 환원 반응을 유도하게 된다.  니켈 촉매 표면에 얇게 생기는 니켈 하이록사이드가 수소 발생 같은 경쟁 반응을 억제하고 암모니아 선택성을 높이는 데 주효한 것으로 이 분석됐다.  이 반응 메커니즘은 실험뿐 아니라 양자역학 기반 계산(DFT 시뮬레이션)을 통해서도 입증됐다.  최근수 UNIST 물리학과 교수는 Ni와 Ni(OH)2 표면에서의 질산염 환원 경로와 에너지 장벽을 비교 분석해 Ni(OH)2가 암모니아 생성에 유리한 활성점을 제공한다는 사실을 확인했다. 실험 결과 이 시스템은 외부 전원 없이도 554μg cm⁻² h⁻¹의 암모니아를 생산해 광전기화학(PEC) 기반 기술 중 세계 최고 수준의 성능을 기록했다.  이는 기존 최고 성과(353 μg cm⁻² h⁻¹)보다 57% 이상 향상된 수치다.  또 25 cm² 규모의 대면적 장치에서도 동일한 성능이 유지돼 실제 응용 가능성도 입증됐다. 서관용 UNIST 교수는 “오염물질인 질산염을 차세대 에너지원인 암모니아로 바꾸면 수질 정화와 탄소중립을 동시에 달성할 수 있다”라며 “향후 실리콘 기반 광전기화학 장치를 실제 야외에서도 암모니아를 생산할 수 있는 대면적 장치로 제작해 실증하는 연구를 계획 중”이라고 말했다.  이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단, 한국에너지기술평가원, UNIST 연구지원본부의 지원으로 수행됐으며, 국제 학술지 ‘어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)’에 6월22일 온라인 공개됐다.

에너지신문 2025.07.23

산업 수력에너지로 생산한 그린수소 본격 공급

수력에너지로 생산한 그린수소 본격 공급   - 성남정수장 수전해 수소 생산시설에서 차량용 그린수소 본격 생산 - 수소승용차 약 40대 충전할 수 있는 그린수소 일 최대 188kg을 수소충전소에 공급     환경부와 한국수자원공사는 7월 23일 성남정수장(경기도 성남시 소재)에서 한국자동차환경협회, 한국수소환경협회 등과 함께 그린수소 출하 기념행사를 열고, 수력에너지로 생산된 그린수소를 수소충전소에 본격적으로 공급한다고 밝혔다.   이번 그린수소 수소충전소 공급은 친환경 재생에너지인 수력 발전으로 생산한 전기를 이용해 물을 전기분해하여 만든 그린수소를 수소충전소에 공급하는 국내 첫 번째 사례다.   성남정수장 그린수소 생산시설은 ‘2050 탄소중립’ 실현을 위한 수소차 보급 확대 기반을 마련하기 위해 2022년부터 추진한 사업으로 총 44억 원(국비 31억 원, 한국수자원공사 13억 원)의 자금을 투입해 구축한 시설이다.    이 시설에서 하루 최대 188kg(수소승용차 약 40대 충전량), 연간 최대 62톤의 그린수소를 생산할 수 있다. 올해(2025년) 9월까지는 운송 차량을 이용해 성남시 수소충전소(성남시 중원구 갈현동 546-7)에 그린수소가 공급되며, 이후 10월부터는 성남정수장 인근에 설치되는 수소충전소에 배관을 통해 직접 공급될 예정이다.   한편, 환경부는 수력에너지를 이용한 그린수소 생산시설을 밀양시와 충주시와 협력하여 밀양댐과 충주댐에도 구축*하고 있으며, 시설이 완공되는 2028년부터 하루에 수소 승용차 약 214대를 충전할 수 있는 그린수소 1,069kg이 매일 추가로 생산될 예정이다.   * 밀양댐(‘23~‘26년) : 일 최대 429kg 생산, 충주댐(’23~‘27년) 일 최대 640kg 생산   환경부와 한국수자원공사는 앞으로 지자체와 긴밀히 협력하여 재생에너지를 활용한 그린수소 생산시설 구축 사업을 지속적으로 추진하여 지역에서 필요한 수소를 지역에서 생산하는 ’지역 자립형 수소 생산체계‘를 구축할 계획이며, 이를 통해 차량용 수소의 안정적인 공급과 공급가격의 경제성을 확보하고 충전 편의성도 개선할 예정이다.   류필무 환경부 대기미래전략과장은 “이번 그린수소의 수소충전소 공급은 기후위기 시대 청정에너지인 그린수소를 생산 실증단계를 넘어 본격적인 활용단계로 전환했다는데 의미가 있다”라며, “차량용 그린수소의 안정적 공급망을 지속적으로 구축하여 수소차 보급 확대는 물론 국내 수소경제 활성화에도 기여하겠다”라고 밝혔다.  

대한민국 정책브리핑 2025.07.22

산업 ㈜바이오프랜즈, CO2 포집해 CCU 생산 추진

印尼 WIJAYA KARYA와 저탄소 에너지전환 업무협약  ▲ 조원준 ㈜바이오프랜즈 대표(우 3번째)가 인도네시아 정부 산하 플랜트 건설사 PT WIJAYA KARYA와 탄소중립 저탄소 에너지 전환 업무협약을 체결한 후 기념 촬영을 하고 있다. ▲ 조원준 ㈜바이오프랜즈 대표(우 3번째)가 인도네시아 정부 산하 플랜트 건설사 PT WIJAYA KARYA와 탄소중립 저탄소 에너지 전환 업무협약을 체결한 후 기념 촬영을 하고 있다.[에너지신문] 기후테크 선도기업인 ㈜바이오프랜즈가 지난 18일 인도네시아 정부 산하의 플랜트 건설사인 PT WIJAYA KARYA(이하 WIKA)와 인도네시아 탄소중립을 위한 저탄소 에너지 전환 MOU를 체결했다고 21일 밝혔다.산업공정에서 발생하는 CO2를 포집 후 친환경 메탄올과 DME를 제조하는 CCUS기업으로 ㈜바이오프랜즈는 지난 4월29일 첫 번째 해외 지사를 인도네시아 자카르타(Jakarta)에 설립하며 인도네시아 신에너지 및 친환경 기업과 CCU(Carbon Capture and Utilization) 기술 적용 청정연료 플랜트 구축을 위한 예비타당성 조사(PFS) 계약을 체결한 바 있다.㈜바이오프랜즈의 이번 업무협약은 인도네시아 탈탄소화를 목표로 인도네시아에서 배출되는 CO2를 포집해 유용한 제품인 CCU 제품(대표적으로 메탄올, DME 등)을 생산을 목표로 한다. 이에 WIKA는 시장 조사 및 프로젝트 발굴을, 바이오프랜즈는 관련 기술의 제공과 CCU 플랜트 건설을 각각 담당하기로 했다. 또한 이번 프로젝트의 핵심은 1단계에서 메탄올 공급 기반을 확보하기 위해 DME 플랜트를 우선 건설하고 이후 에어로졸 및 LPG-DME 혼소 시장이 확대되면 CCUS 플랜트를 구축해 시멘트 산업과 LNG발전 등에서 발생하는 CO₂를 활용하는 2단계 친환경 에너지 전환사업으로 협력 범위를 확대할 예정이다. ㈜바이오프랜즈는 인도네시아의 신설 국부펀드(SWF)인 Daya Anagata Nusantara (Danantara) 출범을 계기로 인도네시아 탈탄소화 프로젝트에 대한 자금 지원을 활용할 계획이다.조원준 ㈜바이오프랜즈 대표는 “인도네시아 정부의 에너지 전환 정책에 부응해 산업 공정에서 발생하는 이산화탄소를 포집·활용해 청정 메탄올과 DME를 생산하는 바이오프랜즈의 기술력을 입증할 수 있는 계기가 마련됐다”라며 국내 DME 기술과 CCU 기술의 수출이 더욱 활발히 이뤄지길 희망한다“고 말했다.

에너지신문 2025.07.21