[화학공학] Syngas로부터 수소 분리공정 설계

1. 서론

수소는 미래 에너지 시장에서 중요한 역할을 담당할 에너지원으로 부상하고 있으며, 이를 효율적으로 생산하는 기술 개발이 매우 중요한 과제로 부상하고 있다. 현재 수소 생산의 주요 방법은 개질법, 전기분해법, 그리고 화학반응이 활용되고 있으며, 이 중에서도 수소를 포함한 합성가스인 Syngas를 활용한 생산법이 현실적이고 경제적인 방법으로 주목받고 있다. Syngas는 일산화탄소(CO), 수소(H2), 이산화탄소(CO2) 등을 포함하는 혼합가스로서, 석탄 또는 천연가스 개질 과정을 통해 얻어진다. 특히, 천연가스 기반 개질법은 전 세계적으로 가장 널리 사용되고 있는 수소 생산 방법으로, 글로벌 수소 시장의 약 95％ 이상이 이 방식으로 생산되고 있다. 이에 따라 Syngas로부터 수소를 선택적으로 분리하는 기술은 수소 경제 실현에 핵심적인 역할을 수행하며, 에너지 효율 증대와 환경오염 저감이라는 두 가지 목표를 동시에 달성하는 데 중요한 기술적 과제다. 이러한 배경 속에서, 수소의 높은 순도를 확보하기 위한 분리공정은 최근 다양한 기술적 시도와 연구개발이 이루어지고 있다. 예를 들어, PSA(Pressure Swing Adsorption) 기술이 상용화되어 있…