넥슨스타 'PEM 수전해 스택', '효율 87%' '순도 99.99%' 실현

(사진 왼쪽부터)한국생산기술연구원 울산본부의 임동하 수석연구원, 넥슨스타의 박환진 이사, 한국생산기술연구원 울산본부의 이해인 연구원/사진제공=넥슨스타

넥슨스타(대표 이덕원)는 최근 자사 PEM 수전해 스택(그린수소 생산 수전해 설비 핵심장치)이 재생에너지 부하 변동성 장주기 성능평가에서 평균 효율 87%, 최대 수소 순도 99.99%의 결과를 얻었다고 10일 밝혔다.

이번 성능 평가 기록은 한국생산기술연구원 울산본부 친환경고기능성촉매공정연구실에서 지난 3월16일부터 27일까지 253시간 동안 재생에너지 부하 영역대인 50% 부하 상태에서 스택의 내구성 및 응답성, 운전 안전성을 시험 평가해 얻은 결과다.


업체에 따르면 재생에너지와 직접 연계한 수소생산 수전해 기술은 탄소 배출 없이 그린수소를 생산하는 걸 지향하고 있으나, 재생에너지는 날씨 등 주변 환경에 따라 발전량이 매번 달라지는 변동성이 높다는 게 문제다. 이 때문에 재생에너지로 수소를 만들 때 핵심은 불안정하고 급격한 전력 생산 변화에도 성능 저하 없이 안정적인 수소 생산을 가능케 하는 부하변동 대응형 기술이 필요하다고 업체 측은 설명했다.

박환진 넥슨스타 이사는 "최대 부하가 아닌 통상적인 재생에너지 부하 영역에서의 이번 장주기 성능평가 결과는 넥슨스타의 스택 구조설계 원천 특허 기술의 우수성을 입증한 것"이라며 "수소생산 설비 효율의 90%를 차지하는 스택의 높은 효율과 높은 수소 순도 결과를 확인했다"고 말했다.

일반적인 수소 생산 방식의 수전해는 재생에너지의 전력량 부하 변동에 대응이 어려워 별도의 에너지저장장치(ESS)가 필요하다. 업체 측은 ESS를 갖추고 운영하는 비용은 수소 생산 단가를 높이는 요인이 돼 결국 수소 생산 경쟁력을 떨어뜨리게 된다고 했다.


이번 성능평가의 책임자인 임동하 한국생산기술연구원 수석연구원은 "국내 PEM 수전해 기술은 상용화 진행 중인 알칼라인 수전해보다 그린수소 생산에 더 적합한 기술이지만, 핵심 장치인 스택에 대한 상용화 기술 개발이 필요했던 상황"이라며 "이번 넥슨스타가 자체 원천 특허로 개발한 PEM 수전해 스택이 우수한 성능평가 결과를 얻으면서 앞으로 양산 대면적 스택 기술의 고도화에도 많은 기대감를 보이고 있다"고 말했다.

이덕원 넥슨스타 대표는 "이번 성능평가를 통해 넥슨스타의 스택 특허 기술 검증을 마쳤다"며 이제 스택 특허 기술을 적용한 수전해 설비의 양산과 함께 스택의 가격과 안전성의 핵심 기술인 MEA(Membrane Electrode Assembly, 막전극접합체) 개발에도 더욱 박차를 가하겠다"고 했다.