에너지연, 5kW급 고온 고분자 연료전지 시스템 사업화 추진

머니투데이

대전=허재구 기자

한국에너지기술연구원은 세계 최고 수준 성능인 5kW급 고온 고분자 연료전지 스택 기술을 출자해 동아화성과 연구소 기업 동아퓨얼셀을 설립하고 사업화를 본격 추진한다. 그림은 한국에너지기술연구원과 동아퓨얼셀의 협력 전략 모식도./자료제공=한국에너지기술연구원

한국에너지기술연구원이 세계 최고 수준의 고온 고분자 연료전지 기술을 바탕으로 연구소 기업을 설립하고 본격적인 고분자 연료전지 시스템 사업화에 돌입한다.

이 연구원은 최근 동아화성㈜와 합작투자를 통해 연구소 기업인 동아퓨얼셀㈜를 설립하고 연구원 보유 기술인 고온 고분자 연료전지 핵심기술을 기반으로 국산 건물용 연료전지 시스템을 개발, 시장에 공급할 예정이라고 15일 밝혔다.

이 연구원이 이 연구소기업에 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 탁월하다. 또 연료전지 스택 전기효율(54%)도 세계 최고 수준을 자랑한다.

고온 고분자 연료전지는 160℃ 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.

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

이 연구소 기업은 이 기술을 바탕으로 올해 중 5kW급 고온 고분자 연료전지 제품을 출시할 예정이다. 이후 양산설비 확충, 해외 시장 진입을 위한 추가 기술이전 등도 진행할 계획이다.

이 연구원의 김민진 책임연구원은 "최근 가정·상업용 건물의 에너지 사용량 증가로 도시지역의 전력 수요가 급격히 증가해 도시지역 건물을 대상으로 연료전지 발전 등 분산형 에너지 시스템 도입이 필요한 상황" 이라며 "이 기술은 총 50%에 달하는 연료전지 열에너지의 적절한 수요를 찾아 줘 건물용 연료전지 시장을 대폭 확장할 수 있을 것"이라고 말했다.