국산 건물용 연료전지, 시장진출 가시화
국산 건물용 연료전지, 시장진출 가시화
  • 송승온 기자
  • 승인 2020.01.15 09:34
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에너지연, 연료전지 기술바탕 ‘연구소 기업’ 설립
냉각오일 유입 인한 성능저하 원천차단에 성공 

▲ 5kw급 고온 고분자 연료전지 스택 

[지앤이타임즈 송승온 기자] 한국에너지기술연구원(원장 김종남)이 세계 수준의 고온 고분자 연료전지 기술을 바탕으로 연구소 기업을 설립해 본격적인 고분자 연료전지 시스템 사업화에 돌입했다. 

연구소 기업은 연구원이 보유하고 있는 기술을 직접 사업화하기 위해 연구개발특구의 육성에 관한 특별법 등 관계법령에서 정하는 바에 따라 설립된다.

최근 가정·상업용 건물의 에너지 사용량 증가로 인해 도시지역의 전력 수요가 급격히 증가함에 따라 도시지역 건물을 대상으로 연료전지 발전 등 분산형 에너지 시스템 도입이 필요한 상황이다.

이에 에너지기술연구원은 동아화성(주)과 합작투자를 통해 연구소 기업 동아퓨얼셀(주)을 설립했으며, 연구원 보유 기술인 고온 고분자 연료전지 핵심기술을 기반으로 국산 건물용 연료전지 시스템을 개발하고 시장에 공급할 예정이다. 

에너지기술연구원이 연구소 기업에 출자한 기술은 5kw급 고온 고분자 연료전지 상용 기술이다. 

이 기술은 전기, 온열은 물론 냉열까지 생산하는 삼중열병합 발전이 가능해 전기와 온열만 공급하는 기존 연료전지 시스템에 비해 운영 경제성이 탁월하며 세계 최고 수준의 연료전지 스택 전기효율(54%)도 보유하고 있다.

고온 고분자 연료전지는 160도 이상에서 운전되기 때문에 냉각재로 물 대신 오일을 사용한다.  그러나 사용되는 오일에 의해 막전극접합체가 오염돼 성능이 저하되는 문제가 있었다. 

이에 연구진은 해외 선진사들이 사용하는 카본 기반 냉각판을 금속 기반 독립형 냉각판으로 대체해 냉각 오일 유입으로 인한 성능 저하를 원천적으로 차단하는데 성공했다.

또한 분리판에 사용되는 카본과 금속 기반 냉각판 사이의 소재 이질성으로 발생하는 전기 저항을 최소화하기 위해 냉각판 완충 레이어를 새로 도입하고 스택 전기효율을 향상 시켰다.

동아퓨얼셀는 2020년 내 5kW급 고온 고분자 연료전지 제품을 출시할 예정이며, 이후 양산설비 확충, 해외 시장 진입을 위한 추가 기술이전 등을 진행할 계획이다.

연구책임자인 연료전지연구실 김민진 책임연구원은 “연구원이 개발한 기술은 총 50%에 달하는 연료전지 열에너지의 적절한 수요를 찾아 줌으로서 건물용 연료전지 시장을 대폭 확장시키고 정부의 수소경제활성화 로드맵 구현에도 이바지할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

또한 “이번 연구소 기업과의 지속적 협업을 통해 내수는 물론 해외 시장까지 진출함으로써 향후 글로벌 시장에서 선도적 위치를 차지하는 것을 목표로 하겠다”고 밝혔다.