쓰레기가 친환경 수소로…K-플라즈마 기술 GBW서 만난다

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/사진제공=인투코어테크놀로지

영화 '아이언맨' 주인공의 가슴팍에는 밝게 빛나는 원형 물체가 있다. 인공태양, '아크리액터'다. 아이언맨은 아크리액터를 이용해 하늘을 날고, 악당을 물리치며 미국 뉴욕시 전체를 밝힌다. 이때 아크리액터 속 밝게 빛나는 것이 기체나 액체, 고체도 아닌 '제4의 물질상태' 플라즈마다.


일반인에게 다소 생소한 개념이지만, 주변에서 플라즈마를 쉽게 찾을 수 있다. 밝게 빛나는 형광등, 환절기 바삐 돌아가는 공기청정기에도 플라즈마가 사용된다. 다른 물질과 쉽게 반응하는 플라즈마 상태에서 나타나는 밝은 빛, 고전압, 고온을 일상생활에서 활용한 것이다.

2014년 설립한 인투코어테크놀로지(이하 인투코어)는 플라즈마를 활용해 친환경에너지 생산 패러다임을 바꾸고 있다.
삼성전자·SK하이닉스가 픽한 K-스타트업 기술력인투코어는 플라즈마 기술을 기반으로 반도체와 친환경에너지 두 축으로 사업을 이끌고 있다. 반도체의 경우 고유도결합 플라즈마(ICP)와 고전력 제어 기술을 활용해 원거리에서 플라즈마를 발생하는 RPS(Remote Plasma Source, 플라즈마 활성종 공급장치)를 개발했다.

RPS의 역할은 반도체 웨이퍼 표면을 깎거나 얇은 막을 입히는 것이다. RPS에 주입한 가스가 플라즈마의 고온영역에서 라디컬을 생성하고 반도체 웨이퍼에 반응해 식각하거나 증착한다. 이를 통해 반도체 제조업체는 입맛에 맞는 반도체 웨이퍼를 확보할 수 있다. 인투코어 관계자는 "인투코어 RPS의 특징은 충분한 거리를 두고, 활성종을 공급해 부수적으로 생산되는 이온으로 인한 웨이퍼 표면의 손상을 막고, 균일하게 반응시킬 수 있다는 점"이라고 말했다.


인투코어의 기술력은 이미 시장에서 검증 받았다. 삼성전자 (60,900원 ▲100 +0.16%)와 SK하이닉스 (192,400원 ▲4,900 +2.61%)는 물론 글로벌 반도체 기업에 장비를 납품하고 있다. 인투코어의 차별화된 기술 경쟁력을 인정한 것.

반도체 사업에서 성과를 거둔 인투코어의 눈은 친환경에너지 사업으로 향한다. 엄세훈 인투코어 대표가 오래 전부터 꿈꾸던 영역이다. 지난해부터는 친환경에너지 사업에서도 긍정적인 성과가 나오고 있다.
쓰레기 매립지가 친환경에너지 발전소로 환골탈태

대구광역시 달성군 방천리 위생매립장에 마려된 인투코어 '매립지가스 전환 메탄올 생산 플랜트' /사진제공=인투코어테크놀로지

친환경에너지는 인투코어가 미래 성장동력으로 삼고 있는 핵심 영역이다. 기본적인 작동 방식은 반도체 RPS와 비슷하다. 원료 가스를 플라즈마 반응기에 넣어 가스을 변화시킨다. 단, 친환경에너지의 경우 플라즈마 반응기에 메탄(CH4)과 이산화탄소(CO2)를 투입한다.

인투코어 관계자는 "CH4와 CO2가 고온 상태의 플라즈마를 통과하면서 합성가스로 전환된다"며 "합성가스에서 바이오메탄올, 바이오수소, SAF(지속가능한 항공유) 등을 만들어 낼 수 있다"고 설명했다. 인투코어는 다양한 실증사업(PoC)을 거치며 기술력을 입증했다.

인투코어가 주목한 건 쓰레기 매립지다. 메탄 발생이 많은 곳이다. 대구광역시 달성군 방천리 위생매립장에 대성환경에너지와 손잡고 매립지가스를 메탄올과 수소로 전환할 수 있는 실증 플랜트를 구축했다. 매립지가스 전환 메탄올 생산 플랜트에서는 하루 150㎏의 메탄올이 생산됐으며 연간 580톤의 CO2 저감효과를 보였다. 매립지가스 전환 수소 생산 플랜트에서는 하루 200㎏의 수소가 생산됐으며 연간 6300톤의 CO2가 저감하는 성과를 거뒀다.

인투코어는 이제 메탄올, 수소 생산을 넘어 SAF 생산도 준비 중이다. SAF는 기존 화석연료가 아닌 유기성 원료를 기반으로 한 친환경 항공연료를 뜻한다. 인투코어 관계자는 "EU(유럽연합) 항공유 규제에 따라 2050년까지 항공유의 SAF 혼합비율을 70%까지 늘려야 한다"며 "현재 기술만으로는 늘어나는 수요량을 충족하기 어렵다. 플라즈마 기술이 해법이 될 수 있다"고 말했다.

인투코어는 한국화학연구원과 함께 SAF 실증 플랜트를 구축하고 있다. 2025년 시설을 완공하고, 2026년부터 실증 테스트를 진행할 계획이다. 방천리 실증 플랜트로 활용할 방침이다.
인투코어 "GBW서 플라즈마 솔루션 직접 확인하세요"인투코어는 오는 16~18일 서울 코엑스 A홀에서 열리는 '그린 비즈니스 위크(GBW) 2024'에 참가해 친환경에너지 관련 제품을 선보인다. 인투코어 관계자는 "쓰레기 매립지에서 바이오메탄올과 바이오수소 등 친환경에너지를 생산하는 솔루션을 보여줄 것"이라고 말했다.

GBW는 2019년부터 국회수소경제포럼과 머니투데이가 개최해온 기후·에너지·딥테크 산업 관련 전시회다. 2019년 '수소엑스포', 2020~2021년 '그린뉴딜 엑스포'로 진행되다 지난해부터는 코엑스와 함께 탄소중립 녹색성장 산업을 포괄하는 의미를 담아 GBW라는 이름으로 개편했다.

올해 '그린 비즈니스 위크 2024'는 'For Earth, for us, for future'(지구를 위해, 우리를 위해, 미래를 위해)를 주제로 △원자력 산업 전시회(K-Nuclear Expo) △신재생에너지 산업 전시회(New Renewable Energy Expo) △친환경 운·수송 산업 전시회(Eco Transport Expo) 등을 통해 3개 영역별 산업 기술의 진화 양상을 공개한다.

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