스파크 클린테크의 CEO이자 공동 창립자인 패트릭 피터스는 펄스 플라즈마를 이용해 산업용 연소기에 도달하기 전에 천연가스에서 탄소를 제거하는 방법과 막대한 보조금 없이도 경제성이 확보될 수 있다고 믿는 이유를 설명합니다.
중공업은 전 세계 CO₂ 배출량의 약 5분의 1을 차지하지만, 유럽의 수소 정책 대부분은 전기분해 방식을 염두에 두고 수립되었습니다. 2022년 파리의 CentraleSupélec 연구소에서 설립된 Spark Cleantech는 다른 길을 택하고 있습니다. 이 회사의 반응기는 공장의 가스 공급 라인과 버너 사이에 설치되어 연소 과정 없이 메탄을 수소와 고체 탄소로 분해합니다. Spark Cleantech는 2025년 12월 시리즈 A 투자로 3천만 유로를 유치했으며 , 2027년 첫 상용 제품 출시를 목표로 하고 있습니다. Climate Solutions News는 패트릭 피터스 대표에게 이 기술, 탄소 제품, 규제 격차 및 투자 타당성에 대해 10가지 질문을 던졌습니다.
메탄 플라스마 분해 기술은 수십 년 동안 다양한 형태로 존재해 왔습니다. 그렇다면 과거에는 어떤 요인이 이 기술이 산업 규모로 발전하는 것을 막았으며, Spark Cleantech는 이전 기술들이 해결하지 못했던 어떤 문제를 해결했을까요?
메탄 플라즈마 분해는 산업 규모 확장에 있어 높은 에너지 비용, 불균일한 탄소 품질, 반응기 내구성 문제라는 세 가지 장벽에 직면했습니다. 초기 시스템은 에너지 집약적이었고, 저가치 탄소를 생산했으며, 전극 열화 및 오염 문제를 겪었습니다.
당사의 독자적인 비열 플라즈마 반응기는 물 전기분해에 비해 에너지 사용량을 20%까지 절감하고, 고급 용도에 적합한 고순도 카본 블랙을 생산하며, 오염 방지 소재를 사용하여 장기적인 안정성을 보장합니다.
귀사에서는 수전해 방식보다 전력 소비량이 5배 적다고 주장하시는데, 이는 어떤 작동 조건에서 적용되는 것이며, 고객이 재생에너지가 아닌 계통전력을 사용할 경우 어떻게 달라지는지 궁금합니다.
5배 낮은 전력 소비량은 전력 공급원과 관계없이 우리 원자로가 제공하는 고정적인 기술적 이점입니다. 원자로 자체에서 발생하는 CO₂ 배출량이 아니라 원자로 가동에 사용되는 전력에서 발생하는 CO₂ 배출량은 오로지 전력 생산 방식에만 달려 있습니다. 청정 전력망에서는 에너지 효율과 배출량 감소라는 두 가지 이점을 모두 극대화할 수 있습니다. 반면 화석 연료 기반 전력망에서는 에너지 효율은 유지되지만 전력 공급원과 관련된 배출량은 계속 발생합니다.
스파크 클린테크의 CEO 겸 공동 창립자인 패트릭 피터스
고체 탄소는 귀사의 경제성에 핵심적인 요소이지만, 카본 블랙 시장은 이미 성숙 단계에 접어들어 기존 생산 업체들이 장악하고 있습니다. 배터리 제조와 같은 까다로운 최종 용도에 적합한 소재를 어떻게 검증하고 있으며, 현재 구매자들이 지불할 의향이 있는 가격 프리미엄은 어느 정도입니까?
당사의 에너지 효율성과 낮은 CO₂ 배출량은 특히 엄격한 EU 규정 하에서 기존 용광로 블랙 대비 경쟁 우위를 제공합니다. 이미 특정 탄소 블랙 요구 사항을 가진 잠재 고객과 협력 관계를 구축했으며, 해당 고객은 당사 제품에 관심을 보이고 있습니다. 이러한 강점을 바탕으로 당사는 지속 가능성과 성능이 중요한 배터리 제조와 같은 까다로운 최종 용도 분야에서 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 기대합니다.
귀사의 기술은 고객의 기존 가스 네트워크와 연소기 사이에 위치합니다. 실제로 산업 운영자들이 수십 년 동안 동일한 방식으로 운영해 온 인프라를 변경하는 데 얼마나 저항적이었는지 궁금합니다.
산업 제조업체들은 당사 기술이 제공하는 높은 에너지 효율성에 큰 관심을 보이고 있습니다. 많은 기업들이 탄소 배출량 감축을 위해 공정에서 천연가스와 수소를 모두 사용해야 합니다. 당사는 이 분야의 주요 산업 파트너와 함께 이러한 이점을 활용할 수 있도록 인프라를 구축하는 실질적인 준비 태세를 보여주는 프로젝트를 시작하고 있습니다.
바이오메탄을 원료로 사용할 경우 탄소 발자국이 0이거나 심지어 마이너스가 된다고 하셨는데, 모델에 필요한 물량과 가격대의 바이오메탄은 얼마나 확보 가능한가요? 그리고 고객이 화석 가스를 계속 사용할 경우 탄소 회계는 어떻게 되나요?
바이오메탄은 현재 화석 메탄보다 3~4배 비싸지만 시장이 확대되고 있으며, 정부의 인센티브는 비용 부담을 상쇄하고 도입을 장려하여 향후 가격 인하를 촉진하는 데 도움이 됩니다.
이를 통해 당사 공정의 탄소 배출량을 제로 또는 마이너스로 줄일 수 있습니다. 고객이 화석 가스를 사용하는 경우 배출량은 여전히 양수이지만 기존 방식보다 낮기 때문에 바이오메탄 공급이 개선됨에 따라 원활하게 전환할 수 있습니다.
초기 계약을 체결하셨고 상용 제품 배치를 2027년으로 목표하고 계십니다. 이 목표를 달성하는 데 가장 큰 영향을 미칠 수 있는 두세 가지 변수는 무엇이며, 어떻게 관리하고 계십니까?
저희는 초기 계약 체결을 통해 2027년 상용화를 목표로 하고 있습니다. 일정에 영향을 미칠 수 있는 주요 변수는 인허가 및 규제, 공급망, 그리고 고객 현장의 준비 상태입니다.
인허가 및 규제 측면에서 수소 프로젝트는 특히 유럽에서 장기간의 승인 절차가 필요합니다. 당사는 RED III 및 CBAM과 같은 프레임워크에 맞춰 규제 기관과 조기에 협력하고 있습니다. 공급망 측면에서 전극 및 플라즈마 발생기와 같은 핵심 부품은 조달 기간이 길습니다. 당사는 다년간의 계약과 예비 공급업체를 확보해 두었습니다. 고객 현장 준비 측면에서 가스 공급, 전기 인프라 또는 구매 계약 지연은 프로젝트 진행을 지연시킬 수 있습니다. 당사는 단계별 지급 방식을 통해 고객이 일정대로 프로젝트를 완료하도록 장려합니다.
수소를 장비 판매가 아닌 현장 생산 및 운영 서비스로 설명하셨는데, 직접적인 장비 판매 방식보다 이러한 모델을 선택하신 이유는 무엇이며, Spark가 규모를 확장함에 따라 발생할 수 있는 위험은 무엇입니까?
저희는 장비 판매 대신 수소 서비스(HaaS)를 선택한 데에는 세 가지 이유가 있습니다. 첫째, 진입 장벽이 낮습니다. 고객은 초기 위험 부담을 덜 수 있고, 저희는 기술 및 성능에 대한 책임을 집니다. 둘째, 지속적인 수익 창출이 가능합니다. 장기 구매 계약을 통해 안정적인 현금 흐름을 확보할 수 있어 투자자들에게 매력적입니다. 셋째, 지속적인 최적화가 가능합니다. 현장 운영을 통해 실제 데이터를 활용하여 효율성과 탄소 배출량을 지속적으로 개선할 수 있습니다.
Spark에는 위험 요소가 존재합니다. 높은 초기 투자 비용으로 인한 자본 지출 부담은 프로젝트 파이낸싱과 파트너십을 통해 관리됩니다. 성능 보증으로 인한 운영 책임은 시스템 중복화와 엄격한 유지 관리를 통해 완화됩니다. 분산 운영으로 인한 확장성 복잡성은 원격 모니터링 및 자동화를 통해 간소화됩니다.
EU의 수소 정책 프레임워크 대부분은 전해 방식의 친환경 수소를 중심으로 구축되었습니다. 규제 환경은 귀사와 같은 메탄 기반 방식을 적극적으로 지원하고 있습니까, 아니면 귀사를 고려하지 않고 설계된 프레임워크 내에서 사업을 진행하고 있습니까?
EU의 수소 정책 프레임워크는 재생에너지 지침(RED III)과 수소 위임법을 포함하여 주로 전해 방식의 친환경 수소를 위해 설계되었습니다. 저희와 같은 메탄 기반 방식은 재생 가능한 전력 투입에 초점을 맞춘 현행 정의에 정확히 들어맞지 않습니다. 하지만 두 가지 고무적인 발전이 있습니다.
첫째는 바이오메탄 기반 수소입니다. EU는 바이오메탄을 재생 가능한 연료로 인정하고 있으므로, 당사의 바이오메탄 공정은 RED III 규정에 따라 "재생 가능한 수소"로 인정됩니다. 둘째는 탄소 포집 및 저장(CCS)입니다. 화석 가스 원료의 경우, EU는 CCS를 활용한 수소 생산에 대한 입장을 점차 확대하고 있습니다. 당사의 고체 탄소 부산물은 영구 저장이 가능하며, 규제 경로는 아직 불확실하지만 조만간 유효한 탄소 저감 전략으로 인정받을 가능성이 있습니다.
저희는 CEN 및 IEA 수소 TCP와 같은 정책 입안자 및 표준 기구와 적극적으로 협력하여 메탄 플라스마 분해가 향후 규정에 공정하게 반영될 수 있도록 노력하고 있습니다. 그동안에는 바이오메탄에 대한 ISCC 인증과 같은 기존 체계를 활용하여 탄소 발자국을 검증하고 있습니다.
중공업은 전 세계 이산화탄소 배출량의 약 5분의 1을 차지하지만, 탈탄소화 속도가 가장 느린 분야로 남아 있습니다. 귀하의 견해로는 왜 중공업 분야는 발전이나 운송 분야에 비해 투자와 정책적 관심을 상대적으로 덜 받아왔을까요?
중공업의 더딘 탈탄소화는 세 가지 구조적 문제에서 비롯됩니다. 첫째, 높은 에너지 수요입니다. 철강, 시멘트, 유리와 같은 산업은 1,000~2,000°C의 고온을 필요로 하는데, 이는 재생 에너지나 친환경 수소를 대규모로 활용하기에는 어렵습니다. 둘째, 경제적 인센티브 부족입니다. 재생 에너지가 이미 비용 경쟁력을 갖춘 발전 분야나 전기차에 보조금이 지급되는 운송 분야와는 달리, 산업 탈탄소화는 강력한 정책적 지원이 부족합니다. EU 배출권 거래제(EU ETS)의 톤당 약 80유로 수준의 탄소 가격은 화석 연료에서 친환경 에너지로의 전환을 정당화하기에 아직 충분하지 않습니다. 셋째, 기술적 성숙도 부족입니다. 수소 직접환원철(DRI)을 이용한 친환경 철강이나 시멘트의 탄소 포집과 같은 많은 저탄소 솔루션은 여전히 시범 단계에 머물러 있으며, 막대한 자본 투자가 필요하고 신뢰성이 검증되지 않았습니다.
투자 유치가 부진한 이유는 위험 대비 수익률이 불리하기 때문입니다. 산업계는 높은 초기 투자 비용과 불안정한 정책 환경 속에서 불확실한 수익에 직면하고 있습니다. 스파크 클린테크는 이러한 문제를 해결하기 위해 기존 연소로에서 화석 가스를 수소로 대체하는 것과 같이 최소한의 인프라 변경만으로 즉각적인 배출량 감축 효과를 제공하는 간편한 솔루션에 집중하고 있습니다.
지금까지 자금 조달에 상당한 성공을 거두셨습니다. 투자자와 분석가들은 수많은 산업 탈탄소화 관련 사업 계획을 접하는데, 다른 솔루션에 비해 잠재적 수익 측면에서 귀사의 차별점은 무엇이라고 생각하십니까?
투자자들은 수많은 탈탄소화 사업 제안을 듣지만, Spark Cleantech는 세 가지 이유로 두드러집니다. 첫째, 이중 수익원입니다. 순수 수소 사업과는 달리, Spark Cleantech는 수소와 카본 블랙 모두를 수익화하여 수익원을 다각화하고 마진을 개선합니다. 당사의 카본 제품은 폐기물이 아니라 배터리와 타이어 분야에서 수요가 증가하고 있는 고부가가치 부산물입니다. 둘째, 에너지 효율성입니다. 당사의 수소 생산 방식은 전기분해 방식보다 전력 소비량이 5배나 적어, 특히 전력 가격이 비싼 지역에서 운영 비용을 절감할 수 있습니다. 이는 막대한 보조금 없이도 당사의 수소 생산 비용을 경쟁력 있게 유지할 수 있도록 합니다. 셋째, 확장성과 유연성입니다. 당사의 모듈형 반응기는 산업 시설 현장에 설치할 수 있어 중앙 집중식 수소 생산의 운송 및 저장 문제를 해결할 수 있습니다. 이는 인프라 비용을 절감하고 도입을 가속화합니다.
또한, 당사의 HaaS(Hydrogen as a Service) 모델은 인센티브 구조를 최적화합니다. 고객은 장비 비용이 아닌 수소 생산량에 따라 비용을 지불하므로 위험 부담이 줄어드는 동시에 당사는 지속적인 수익을 확보할 수 있습니다. 2027년 첫 상용화 목표 달성과 주요 산업체와의 의향서(LOI) 체결을 통해, 폭발적인 성장이 예상되는 시장에서 선도적인 위치를 확보할 수 있을 것으로 기대합니다.
