“쓰레기 매립장서 수소 1만t 추출”…카이스트發 플라즈마 혁신

매립가스서 합성가스 추출…수소정제 기술도 개발 중
내년 하반기 실증 마무리…"대구 매립장서 수소 1만t 추출"
카이스트 박사 출신이 설립…글로벌 ‘빅4’ 장비사가 고객
올 하반기 150억 시리즈C 추진…"에너지 기업과도 논의"

충남 대전에 위치한 인투코어테크놀로지 연구소에서 개발 중인 플라즈마 장비. 화학물질에 따라 배관 내부 색이 변한다. [사진 = 이준형 기자]

[대전=아시아경제 이준형 기자] 쓰레기 매립장은 지방자치단체의 골칫거리다. 매일 수십t씩 쏟아지는 쓰레기 더미는 땅 속에서 분해되는 과정에서 상당한 양의 매립가스를 뿜어낸다. 매립가스 절반은 이산화탄소(CO2)로 구성돼 지자체 온실가스 배출량과 직결된다. 나머지 절반은 가연성 물질인 메탄올로 구성돼 사고 위험성은 물론 악취 문제도 있다. 일부 지자체는 매립가스를 포집해 한국전력 등에 판매한다. 하지만 CO2 등 불순물이 섞인 매립가스는 저급 품질로 분류돼 수익성은 시원치 않다.

인투코어테크놀로지는 매립가스에서 수소 등 신재생에너지를 추출하는 기술을 개발 중인 업체다. 매립가스를 합성가스로 전환하는 기술은 이미 확보했다. 합성가스는 일산화탄소(CO)와 수소(H2)를 주성분으로 하는 혼합기체다. 메탄올 등 다양한 연료로 정제할 수 있다. 지난해 매립가스를 합성가스로 전환한 후 고순도 메탄올을 추출하는 실증연구도 성공적으로 마무리했다. 엄세훈 인투코어테크놀로지 대표는 “합성가스는 미래 동력원인 수소로 정제할 수 있다”면서 “2020년 하반기부터 매립지 가스에서 수소를 추출하는 실증연구에 돌입했다”고 설명했다.

엄세훈 인투코어테크놀로지 대표. [사진 = 이준형 기자]

대구서 내년까지 실증

실증 파트너는 대구시다. 회사는 대구 방천리에 위치한 쓰레기 매립장에 메탄올 생산 플랜트를 마련했다. 현재 이 플랜트는 방천리 매립장의 매립가스를 원료로 매일 50kg 규모의 메탄올을 생산한다. 회사는 수소정제 실증연구를 내년 하반기까지 마무리한 후 기존 메탄올 생산 플랜트를 수소 생산 플랜트로 탈바꿈할 계획이다. 매립지 내 수소 생산이 본격화하면 105만3000㎡(약 31만8533평) 규모의 방천리 매립장에서 매년 1만t 규모의 수소를 추출할 수 있다. 대구시는 방천리 매립장 인근 공영버스차고지를 수소 충전 인프라로 개발하는 방안을 검토 중이다.

수소정제 기술은 국내는 물론 세계에서도 유례를 찾아보기 힘들다. 그만큼 높은 기술력이 요구된다는 의미다. 이 같은 도전에 직원수 50여명의 회사가 뛰어들 수 있었던 배경은 플라즈마(Plasma) 기술력에 있다. 플라즈마는 고체, 액체, 기체도 아닌 제4의 물질 상태다. 회사의 플라즈마 기술은 매립가스에서 고순도 메탄올만 추출할 수 있었던 비결이다. 한창 개발 중인 수소정제 기술의 핵심도 플라즈마다.

충남 대전에 위치한 인투코어테크놀로지 연구소에서 개발 중인 플라즈마 장비. 화학물질에 따라 배관 내부 색이 변한다. [사진 = 이준형 기자]

글로벌 반도체 장비사도 ‘러브콜’

본래 주 사업분야는 반도체 공정이다. 플라즈마는 반도체 산업 핵심 기술로 꼽힌다. 반도체 전체 공정 50~60%에 직·간접적으로 쓰일 정도다. 다만 국내 업체 중 제대로 된 플라즈마 기술을 갖고 있는 곳은 드물다. 인투코어테크놀로지는 2017년 삼성전자 와 SK하이닉스 등이 출자한 반도체성장펀드 1호 기업에 선정되는 등 기술력을 인정받았다는 평가다. 또한 국내 플라즈마 권위자로 꼽히는 장홍영 카이스트(KAIST) 교수를 비롯해 한국화학연구원, 한국에너지기술연구원 등과 기술협력을 진행했다. 엄 대표 역시 카이스트에서 플라즈마 물리학으로 박사 학위를 받은 과학자다. 엄 대표는 “플라즈마 관련 특허만 40여건에 이른다”면서 “직원 40%는 카이스트와 포스텍(POSTECH) 석·박사 출신의 플라즈마 연구 인력”이라고 밝혔다.

반도체 업계에서는 이미 ‘작지만 강한’ 기업으로 자리매김했다. 주성엔지니어링 , 원익IPS , 세메스 등 국내 굴지의 반도체 장비사가 회사 고객이다. 미국 램리서치, 일본 도쿄일렉트론(TEL) 등 글로벌 ‘빅4’ 반도체 장비사도 인투코어테크놀로지 제품을 쓴다. 엄 대표는 “올 하반기 진행할 150억원 규모의 시리즈C 투자에 글로벌 반도체 장비사들이 전략적 투자자(SI)로 참여하겠다는 의사를 보였다”면서 “석유화학 업계도 플라즈마 기술에 주목하고 있어 에너지 기업들과 여러 논의를 진행 중”이라고 말했다.

이준형 기자 gilson@asiae.co.kr