케이세라셀, "SOEC 국산화로 그린수소 박차"

고체산화물 연료전지 전문기업 케이세라셀(대표 임경태)이 '대면적 고효율 SOEC(고체산화물 수전해 셀)'를 개발하는 과제에 선정돼 최근 전담기관인 한국에너지기술평가와 협약을 체결했다고 5일 밝혔다.

이번 과제의 목표는 SOEC 전용 전극소재, 대면적 평판형 셀과 20kW급 스택, 스택 모듈 및 통합 시스템(고온 수전해 시스템 및 전력변환제어 시스템)을 국산화하는 것이다. 국내 최초로 SOEC 전극 소재 등을 개발한다는 각오다. SOEC는 고온에서 스팀을 전기 분해해 그린수소를 제조하는 기술이다.


과제 주관기업으로는 케이세라셀을 포함해 연구팀으로 지필로스, 포항산업과학연구원(RIST), 한국에너지기술연구원(KIER), 한국기계연구원(KIMM), 전북대학교, 전남대학교가 참여한다. 포스코, 두산중공업, 비에이치아이가 확약서를 제출해 수요기업들의 사업화 방향에 따른 다양한 실증이 기획됐다.

임경태 케이세라셀 대표는 "해외에서는 이미 고온 수전해 기술이 높은 수준에 도달했다"며 "그린 수소 보급을 위해 상용화 기술에 관한 다양한 실증 프로그램을 진행하고 있다"고 했다. 이어 "독일 수소 전문기업 Sunfire는 150kW급 고온 수전해 시스템 실증운전으로 78%의 높은 수전해 효율을 보고한 바 있다"고 설명했다.

케이세라셀은 이번 개발 사업에서 80% 이상의 고효율 SOEC 시스템 및 재생에너지 잉여전력 활용을 위한 차별화된 전력변환제어 기술을 목표로 하고 있다. 태양광 및 풍력 발전과 연계해 그린수소 생산 실증사업을 진행할 예정이다.


또한 향후 대용량화를 위해 차별화된 스택 모듈화 기술을 확보할 예정이다. 개별 단위 스택들을 전기적으로 제어해 잉여전력의 변동성에 능동적으로 대응하며 상시 부분 부하 운전이 가능토록 할 계획이다.

아울러 이번 과제 연구팀 중 하나인 지필로스(대표 박가우)는 국내 연료전지용 전력변환기 개발기업이다. 업체 측은 "국내 최초로 제주도 풍력을 연계한 저온 수전해 시스템 실증운전을 진행하고 있다"며 "그린수소 생산·저장·활용 기술을 확보 중"이라고 했다.

이에 따라 케이세라셀과 지필로스는 이번 개발 사업과 더불어 재생에너지 잉여전력이 풍부한 제주도, 새만금 등에서 그린수소 생산 및 보급을 목표로 하고 있다. 현재 지필로스는 제주에너지공사 및 새만금개발공사와 협력체계를 구축하고 있는 만큼 SOEC를 활용한 그린 수소 산업에서의 경쟁 우위를 확보할 수 있을 것으로 기대하는 것이다.

한편 케이세라셀은 가정·건물용 SOFC(고체산화물 연료전지)와 분산발전용 SOFC 전용 셀을 확보하고 있다. 현재는 수송용(선박, 무인항공기) 셀을 개발 중이다. SOFC 부품 소재 국산화를 목표로 국내를 넘어 활발한 글로벌 마케팅을 진행하고 있다.

회사 관계자는 "신규 고온 수전해 개발 사업으로 그린 수소 제조를 위한 SOEC 전용 셀을 확보할 계획"이라며 "해외에서도 유례가 없는 전 분야의 SOFC와 SOEC 셀을 확보하게 될 것"이라고 기대를 표했다.