| 분 류 | 개질수소 | 부생수소 | 수전해수소 | ㈜우석이엔씨 |
|---|---|---|---|---|
| 원료 | 천연가스, 바이오가스 | 석유, 코크스,나프타 | 전기 + 물 | 재생원료 |
| 생성가스 | H₂, CO | H₂, 목적물질 | H₂, O₂ | H₂, CO |
| 미세 먼지 | 없음 | 없음 | 없음 | 없음 |
| 운전특징 | 잦은 고장으로 연속운전 미흡 | 석유화학/제철공정 운전특성에 기인 | 날씨 등에 의한 영향이 큼 | 365일 연속운전 |
| 운전 온도 | 400~500℃ | - | - | 1,450℃ 이상 |
| 물리 화학반응 | 석유화학/제철공정 운전과정중 부수적 발생 |
전기분해 | 열분해 + 가스화 | |
| 에너지회수 방법 | 고순도수소, 발전 | 고순도수소, 발전 | 고순도수소, 발전 | 고순도수소, 발전 |
| 연료 공급방법 | - | - | - | NG,재생원료 발열 |
| 운영비용 (원/kg) |
3,000이상 | - | 10,000이상 | 출하단가에 포함 |
| 출하단가 (원/kg) |
7,800이상 (충주) |
4,800~5,300 | 18,000이상 | 6,500미만 (운영비 포함) |
| 운반비 (50km) |
2,000 | 2,000 | 2,000 | - |
| 단점 | - CO₂ 다량 배출로 친환경이 아님 - 원료가격 영향이 큼 - 잦은 고장 발생 - 수소의 이동에 의한 손실 발생 |
- 생산량 확대 한계성, 막대한 투자비 소요로 대량생산 불가 - 수소의 이동에 의한 손실 발생 |
- 풍력발전, 태양광발전 확대 한계성 - 수소의 이동에 의한 손실 발생 - 생산비용이 높음 |
대형플랜트는 일본, 캐나다, 유럽등지에서 오랜기간 운전실적이 있으나, 소형장비로 국내에서 처음 진행하여 홍보에 문제 |
| 에너지생산성 | 보통 | 보통 | 보통 | 큼 |
| 공정 구성 |  |
|
|---|---|---|
| 용량 | - 10톤/일급 (기본 모델로 개발) - 30~50톤/일급 검토 중 |
- 100톤/일급 이상 |
| 적용 기술 | - 우석이엔씨 자체 기술 | - 해외 기술 도입 |
| 생산물 | - 모델 1: CO, H₂ 생산 - 모델 2: H₂ 생산 - 기타 |
- 모델 1: CO, H₂ 생산 - 모델 2: H₂ 생산 - 기타 |
| 항목 | 현재 설계안 | |
|---|---|---|
| 용량 | - 10톤/일급 |  |
| 운전 압력/온도 | - 8 bar / > 1,550℃ | |
| 형상 | - 2단 구조 | |
| 반응제 공급 | - 산소 + 증기 (500℃ 직접 증기) - 하부에는 4개 선회 노즐, 상부에는 4개 선회 노즐 |
|
| 원료 공급 | - 2개 호퍼(lock hopper + injection vessel)와 스크류피이더 | |
| 내화재 | - 내화벽돌, 1단열캐스타블, 2단열캐스타블, 스틸케이싱 | |
| 합성성가스 냉각 | - Water jacket with castable 방식 | |
| 항목 | 특징 |
|---|---|
| CO, H₂ 생산량에 대한 유연한 대응 | Oxygen, Steam 공급량 제어 → CO, H₂ 비율의 유연한 제어 |
| 합성가스 전환효율 극대화 | - 2단 환원로 (1단 : 가스화/용융, 2단 : 미반응탄소의 전환 ) → 효율 극대화 - 선회(swirl)유동장 혼합 촉진과 미반응탄소의 체류시간 확보 |
| 고온 합성가스 분위기에 따른 강건(robust) 설계 | - 고온 환원 분위기와 플라스틱 특성(ash 특성)을 감안 → 내화재 선정 - 버너에 대한 적절한 냉각 구조 적용 → 증기 냉각 최소화 - 단순하지만 고온 유지가 가능한 슬랙 배출구 재질 및 구조 채택 → 막힘 방지 - 컴팩트한 연속 슬랙 배출 및 냉각 구조 채택 → 운전 중 연속 배출 - 고압하에서 연속 원료 공급 설비 → 환원로 압력 증가 가능 |
| 유지 보수 최소화와 편리성 | - 예열과 가스화 운전시 동일한 버너를 사용하므로써 환원로 구조가 단순 - 유인송풍기에 의한 노내 압력 제어가 필요없어 운전이 용이하고 소음 없음 |
| Waste Plastic Low heating value (LHV, kcal/kg) H₂ Production (Ton/day) |
6,000 | 7,500 | 9,000 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.0 | 2.0 | 3.0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | |
| Waste plastic input (Q₁, ton/day) | 4.08 | 8.16 | 12.24 | 3.21 | 6.42 | 9.63 | 2.64 | 5.28 | 7.92 |
| Waste plastic input (Q₂, ton/day) | 4.08 | 8.16 | 12.24 | 3.21 | 6.42 | 9.63 | 2.64 | 5.28 | 7.92 |
| Waste plastic input (Total, ton/day) | 8.16 | 16.32 | 24.48 | 6.42 | 12.84 | 19.26 | 5.28 | 10.56 | 15.84 |
| Waste Plastic Low heating value (LHV, kcal/kg) | 6,000 | 7,000 | 7,500 |
|---|---|---|---|
| Waste plastic input (Q₁, ton/day) | 8.04 | 6.84 | 6.36 |
| Waste plastic input (Q₂, ton/day) | 8.04 | 6.84 | 6.36 |
| Waste plastic input (Total, ton/day) | 16.08 | 13.68 | 12.72 |
| 구분 | 주요품목 | 발생량 (천톤/년) | 처리현황 |
|---|---|---|---|
| 폐비닐류 | 하우스 피복, 멸칭필름, 보온덮개 | 280~300 | 세척 후 재활용(저급원료) 미수거·소각 |
| 폐플라스틱 자재 | 관수파이프, 끈·네트, 지주, 호스 | 30~40 | 일부 재활용, 다수 소각 또는 방치 |
| 포장/용기류 | 농약병, 비료 포대, 스티로폼 상자 | 약 20 | 수거후 일부 재활용, 다수 소각 |
| 합계 | 320~340 | 재활용 : 60%, 소각 : 40% | |
| 구분 | PEMFC (고분자전해질) | AFC (인산형) | MCFC (용융탄산염) | SOFC (고체산화물) |
|---|---|---|---|---|
| 전해질 | 고분자막 | 인산(H₃PO₄) | 탄산염 용융염 | 산화물이온 전도 세라믹 |
| 작동온도 | 60~80°C (HT-PEMFC 120~180°C) |
180~220°C | ~650°C | 600~900°C |
| 주요 촉매 | Pt계 | Pt계 | Ni계(양극), NiO/리튬계(음극) | Ni-YSZ(양극), 세라믹(음극/전극) |
| 연료 / 내성 | 고순도 H₂ 필요, CO에 매우 민감 (수pm ~ 수십ppm 수준) |
개질가스 일부 허용, CO 수천ppm까지 성능저하 감수하며 운전 가능 |
H₂·CO 모두 연료(내부개질 용이), CO·CO₂ 내성 높음 |
연료유연성 최고 : H₂ / CO / 천연가스 / 바이오가스 / 암모니아(조건부) |
| 시동·동특성 | 매우 빠름(분~수십분), 부하추종 우수 |
수십분~수시간, 완만 | 수시간 이상(예열 필요), 완만 | 수시간~수십시간, 완만(열충격주의) |
| 전기효율(단독) | 50~60% | 40~45% | 47~55% | 55~65% |
| CHP 종합효율 | 70~85% (저온열) | 75~85% (중온열) | 80~90% (고온열) | 80~95% (고온열) |
| 열 등급(활용) | 저온 60~80°C 온수 / 난방 | 중온 180~200°C 공정열·흡수식 냉동 소스 |
고온 650°C 증기 / 공정열·흡수식 냉동 |
고온 700~800°C 공정열·소형터빈 / ORC 연계 |
| 스택 수명(전형) | 이동체 5~10k h, 정지형 20~40k h+ |
40~80k h | 20~40k h(개선중) | 20~50k h(설계·열관리 의존) |
| 규모 / 용도 | kW~MW, 모빌리티/ 소형·중형 정지형 | 100 kW~MW급 빌딩 CHP | 300 kW~수 MW 대형 정지형 | kW~MW 프리미엄 효율 정지형 |
| 장점 요약 | 빠른 기동, 고출력밀도, 간단한 Balance-of-Plant |
중온열 활용 용이, 개질가스 관용성 | 연료유연성(내부개질), CO 활용, CO₂ 회수 시너지 |
최고 전기효율, 폭넓은 연료, 고급열 |
| 유의점 | 고순도 H₂·가습·CO / S / H₂S 극저농도 관리 |
인산 전해질 관리, 무게 / 부식 | 고온·부식성 전해질, CO₂ 공급 / 순환 필요 |
고온 세라믹·열사이클·Cr / Si /S 오염 주의 |
| 구분 | 내용 |
|---|---|
| 원료 | Wood Pellet, Wood Chip |
| 수분함량 | < 20% |
| 적합수분 | < 30% |
| 원료입자크기 | 3~4cm |
| 고위발열량 | 4,300 kcal/kg |
| 구분 | 세부 분야 |
|---|---|
| 신 재생에너지 | 열분해·가스화기반 환원가스 수소 생산장비 제조, 연료전지 발전설비, 풍력 및 태양광, 바이오매스, 바이오가스 |
| 환경플랜트 | 열분해 유화시설, 대기오염 방지시설, 멤브레인 정제/분리설비, 오폐수처리시설, 매립장시설 |
| Owner's Eng | 토목, 건축, 종합병원, 산업단지조성, 데이터 센터 |
| 냉동설비, 공조 | 냉동·냉장창고, 항온항습설비, 수산물가공공장 |
| 식품, 육가공 | 식품공장(HACCP), 제약공장, 육가공공장, 수산물가공공장 |
| 자동화 | 공장 자동화 설비, 물류센터/창고 자동화설비 |
| 개발사업 | 택지 개발, 재건축 및 재개발사업, 도시정비사업 |
| 민간투자사업 | 민촉법에 의한 제1종 시설 및 제2종시설 민자사업계획수립, 프로젝트파이낸싱, 타당성검토 |
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