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‘㈜바이오프랜즈’ DME 생산기지 준공, 세계 에너지 시장 선도친환경 DME, 수소사업 등 청정에너지 사업에 박차 가해
신태섭 기자  |  tss79@naver.com
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승인 2020.08.27  09:29:49
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▲ 바이오프랜즈 조원준 대표

지난 5월 ㈜바이오프랜즈(대표 조원준)가 국내 최초로 상업용 DME공장(충북 보은군)을 준공, 시운전에 돌입하며 관련업계의 관심을 모으고 있다. DME는 연소할 때 유해물질을 배출하지 않는 매우 청정한 차세대 에너지로 평가받고 있는 합성연료로 1개의 산소분자와 2개의 메틸기가 결합된 에테르(Ether) 화합물이다. 천연가스 또는 메탄올에서 추출하여 만들 수 있으며 에어로졸, 냉매, 발포제를 대체할 수 있다. 또한 수소 액상캐리어인 DME를 열분해하면 고효율 수소로 추출이 가능해 이번 ㈜바이오프랜즈의 DME 공장에 귀추가 주목되고 있다.

‘DME’ 프레온가스(CFC)와 HFC를 완벽히 대체, 독보적인 기술력의 ㈜바이오프랜즈
보은군 DME 공장에서 상용화 되는 DME는 가장 먼저 온실가스의 주범인 냉매(프레온가스, CFC-11)를 대체할 수 있다. 프레온 가스는 CO2 대비 2000배 넘게 온실효과를 불러온다. 몬트리올 의정서에 따라서 CFC가 금지되고, 대체물질인 HFC류의 감축도 본격적으로 이루어지면서 2020년까지 총 35%, 2025년까지 총 67%, 2030년까지 총 97.5% 감축한다는 계획이다. 이에 대체물질 개발과 확보에 관련업계가 열을 올리고 있는 상황에서 이번 국내 최고 DME공장의 준공은 에너지 업계에서 매우 큰 의미가 있다.
2019년 기준으로 해외 에어로졸(발포제포함) DME 시장은 해외시장 1.2조원, 국내시장 200억원이며, 연평균 6.5%의 성장률로 아시아/태평양 지역을 중심으로 빠르게 증가하고 있다. 냉매시장은 해외 2.5조원, 국내는 2000억원 시장 규모이며 DME로 대체중이다. 2025년 DME 에어로졸/냉매시장은 해외 3.2조원, 국내 1000억원 시장이 예상되며, 향후에는 더욱 커질 것이다. 국내 냉매/발포제 시장을 보면 2019년 1500억원이며, 이중 DME는 50억원 가량이다. 2024년 HFC 혼합비율 35%가 적용되면 약 700억 정도를 차지할 것으로 예상된다. ㈜바이오프랜즈의 생산계획에 따르면 2024년 약 20,000톤의 DME 생산이 가능할 것으로 보이며, 이는 240억원 정도이다. 이와 함께 40,000톤은 해외공장에서 생산하여 국내로 도입할 예정이다.
㈜바이오프랜즈의 계획을 실행할 수 있는 원동력은 독보적인 기술력이다. ㈜바이오프랜즈가 확보한 DEM 기술은 일본의 미쓰비시의 기술보다도 우위에 있다. 세계 최초로 내수성 촉매기술을 적용한 제열 탈수공정을 상용화 하였으며, 조 대표는 “기존기술 대비 원가경쟁력이 10% 가량 앞서고 있으며, 수율도 78%로 앞선 기술이다. 라이센스 수출도 가능하다”고 설명했다.

DME의 수소 추출, 타 방법대비 탁월한 경제적 효과 있어
수소 에너지사업을 위한 완벽한 인프라 구축 계획, 거점 확보로 전국에 수소에너지 공급할 것
조원준 대표는 확보한 DME 대량 추출 기술과 중소형 규모의 플랜트 기술을 해외에 수출할 계획도 가지고 있다. 일본 미쓰비시가스화학(MGC)에 협력을 제안한 상태이며, 미국 OberonFuels, 캐나다 ChemBioPower 업체와 수소에너지분야에서 협력을 진행할 계획이다. 인도네시아에는 기술 수출도 예정되어 있다.
㈜바이오프렌즈의 중장기 계획을 보면 수소에너지 사업이 중심에 있다. DME는 수소 추출에도 타 방법 대비 매우 경제적이다. DME 추출수소의 원가 경쟁력을 보면 “LNG 수소 kg당 추출비용 7,874원, LPG kg당 8,000원, 태양광 전원을 이용한 물 전기분해가 kg당 6,787원인데 반해 DME는 추출비용이 kg당 4,644원[이상 미국 DOE, NREL, H2A, 가스공사 자료참조(2017)]”에 불과하다. 조 대표는 “DME를 350~450℃에서 분해하면 수소 6개를 얻을 수 있다. 현재 당사는 세계 최초로 수소생산 DME개질기를 개발했으며, 대당 하루에 약 10kg의 수소를 생산 가능하다. DME로 생산하는 수소는 경제성이 매우 높으며, 액체 상태로 운송한 DME로부터 추출하기 때문에 매우 안전하다. 수소충전소 설치비용도 기존 대비 약 60%대로 절감할 수 있을 것으로 예상하고 있다”고 부연 설명했다.
조 대표는 중부권에 거점형 수소생산단지를 확보하고, 원료 (DME)를 운반하여 수소 충전소에서 수소를 직접 생산하는 On-Site 방식과, 수소생산단지에서 수소를 운반하여 수소충전소에 공급하는 방식인 Off-Site 방식으로 전국에 수소충전 인프라를 구축한다는 계획이다. 수소배관으로 공급하기 어려운 지역에는 수소연료전지를 설치하고 DME 벌크로리를 이용해 수소연료전지 시스템에 공급한다는 계획이다. 이를 통해 스마트팜에 수소에너지와 CO2를 보급하며 농가에도 청정 수소에너지 인프라를 구축하는 것이 목표다.
한국가스공사 센터장으로 DME연구개발을 했으며, 촉매연소기로 장영실상을 수상한바 있는 공학박사 조원준 대표는 현재 한국 DME협회(회장 오정선) 부회장직을 맞고 있다. 세계적으로 DME에 대한 연구와 상업화가 활발하게 진행되는 지금 ㈜바이오프랜즈와 조원준 대표의 선전을 기대한다.  

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