[에너지데일리 조남준 기자] 한국가스공사(사장 최연혜)가 국내 최초로 구축한 1MW급 PEM(고분자전해질막) 수전해 시스템이 제주도에서 총 5,000시간의 실증 운전을 성공적으로 마치며 국내 그린수소 기술 자립의 중요한 전환점을 마련했다.

한국가스공사는 지난해 국내 최초로 해당 설비를 활용해 그린수소 생산에 성공한 데 이어, 장기 실증 운전을 통해 지금까지 총 13톤의 수소를 공급했다고 2일 밝혔다.

이번 실증에서 13톤의 수소 생산을 달성함으로써, PEM 수전해 시스템이 국내에서도 상업적 규모의 그린수소 공급을 안정적으로 수행할 수 있는 기술 수준에 도달했음을 입증한 셈이다.

PEM 방식은 빠른 부하 대응과 소형화, 고효율성을 갖춘 차세대 수전해 기술로, 변동성이 큰 풍력·태양광 전력과의 연계에 특히 적합해 글로벌 시장에서도 주목받고 있다. 이번 1MW 실증은 국내 PEM 기술 검증 공백을 채운 첫 사례라는 점에서 의미가 크다.

가스공사는 산업통상자원부 지원, 제주에너지공사 주관의 ‘그린수소 생산 및 저장 시스템 개발사업’의 일환으로 제주 행원풍력발전단지에 PEM 설비를 구축했으며, 2023년 7월부터 생산된 수소를 제주 함덕 그린수소충전소에 공급해 수소연료전지버스 시범사업을 뒷받침해 왔다.

또한 이번 실증으로 확보된 5,000시간의 운전 데이터와 생산 기록은 PEM 기술의 장기 운영 안정성, 유지관리 체계, 출력 변동 대응 능력 등을 검증하는 데 중요한 기술자료로 활용될 전망이다.

가스공사는 제주 지역 내 유일한 수소 생산설비인 이 PEM 시스템의 사용 권리를 제주에너지공사에 제공해 경제성 있는 그린수소 공급 체계를 구축하도록 지원하고 있다. 이는 제주도가 추진하는 ‘카본 프리 아일랜드(C-FI)’ 전략의 핵심 기반인 재생에너지–수전해 연계 모델 실증을 가능하게 한 만큼, 향후 제주형 수소 생태계 구축의 주요 레퍼런스로 자리잡을 것으로 보인다.

앞으로 가스공사는 PEM 설비 운영 과정에서 생성되는 데이터를 후속 연구와 차세대 MW급 수전해 기술 고도화에 적극 활용할 계획이다.

가스공사 관계자는 “이번 실증으로 MW급 PEM 운영 기술을 확보했다”며 “기술 고도화와 경제성 개선을 통해 정부의 청정수소 정책과 국내 수소 생태계 활성화에 지속적으로 기여하겠다”고 말했다.

전문가들은 이번 실증이 국내 최초로 MW급 PEM 수전해 레퍼런스를 확보한 사례로서 향후 대규모 수전해 프로젝트의 기술 검증 부담을 크게 낮출 것으로 평가했다. 아울러 풍력 발전의 출력 변동성에 PEM 방식이 효과적으로 대응할 수 있음이 확인되면서 재생에너지–수전해 연계 모델의 실효성도 크게 높아진 것으로 분석했다.

이에 따라 이번 성과는 제주 수소교통 실증사업과 ‘카본 프리 아일랜드’ 정책의 기술 기반을 강화하는 동시에, 국내 기업들의 PEM 기술 도입과 운영 진입 장벽을 낮춰 향후 실증·상용화 사업 확대에도 긍정적 영향을 미칠 것으로 기대된다.