효율 51.3% 달성한 연료전지, 서울물연구원에서 실증

[이투뉴스] 서울시가 수소연료전지 국내기술 활성화를 위해 민간이 개발한 기술을 실증할 수 있도록 서울물연구원을 테스트베드로 제공, 건물 에너지원의 ‘수소화’에 속도를 내고 있다. 대상은 일본 기업에 뒤지지 않는 소용량 고효율 제품이다.

서울시는 미코가 개발한 2kW급 ‘고체산화물 연료전지(SOFC)’를 서울물연구원에 8월 초 설치해 실증운전을 시작한다고 밝혔다. 미코는 순수 국내기술로 고체산화물 연료전지시스템(상표명 TUCY)을 개발한 기업이다.

지난해 11월 산업통상자원부 에너지기술개발사업(전담기관 한국에너지기술평가원)으로 추진되는 ‘kW급 건물용 SOFC시스템 실용화 기술개발 사업’에 최종 참여기업으로 선정돼 본격적인 시스템 상용화를 위한 실증 기반을 마련했다.

이번에 설치되는 2kW급 고체산화물 수소연료전지는 용량은 작지만 발전효율이 높은 연료전지다. 투입하는 가스 열량 대비 생산하는 전기량 비율을 의미하는 발전효율이 최대 51.3%로, 2kW급 수소연료전지 중 국내최고 효율을 기록하고 있다. 지난해 상용화한 일본 교세라의 3kW 건물용 고체산화물 연료전지의 발전효율(52%)과 비슷한 수준이다.

수소연료전지는 수소와 산소의 화학적 반응을 통해 전기와 열 에너지를 생산하는 신재생에너지 설비로, 연료를 태우지 않고 화학반응으로 전기를 생산해 대기오염물질 배출이 미미하다. 화학반응이 일어나는 전해질의 종류에 따라 연료전지 형식이 PEMFC, PAFC, MCFC, SOFC로 구분된다.

이중 발전효율이 가장 높은 고체산화물(SOFC) 수소연료전지는 건물 관리를 위해 24시간 전력이 필요한 중·대형 건물이 많은 대도시에 적합하다. SOFC는 미국·일본 등에서는 상용화돼 건물에서 운영되고 있으며 국내에서는 올해 1월 경기도 분당에 발전사업용으로 미국산 제품을 최초로 도입해 운영 중이다.

앞서 서울시는 지난 5월 중대형 민간 건물에도 고체산화물 연료전지가 도입될 수 있도록 설계기준을 마련한다고 밝혔다. 연면적 10만㎡이상 환경영향평가 대상 건물부터 적용할 예정이며, 내년부터 3000㎡이상 서울시 녹색건축물 설계기준 심의대상 건물 전체로 확대한다는 계획이다.

국내 업체에서 개발 중인 건물용 SOFC 제품들이 상용화를 앞두고 있고 정부에서도 올해 초 발표한 ‘수소경제 활성화 로드맵’에 따라 R&D를 지원중인 만큼 설계기준 마련 및 건물 연료전지 실증을 통해 건물용 수소연료전지 시장을 선도적으로 정착시킨다는 것이 서울시 목표다.

하태형 미코 부회장은 “새로 설치될 연료전지는 국내 최초로 가스안전공사 인증을 받은 2kW급으로 이번 협력과 실증을 통해 실용화를 추진할 예정”이라며 “SOFC시스템의 친환경성과 안전성을 적극 홍보해 연료전지의 사회적 수용성 확대를 노력할 것”이라고 말했다.

김의승 서울시 기후환경본부장은 “시는 2009년부터 저탄소 고효율 분산전원인 연료전지발전소 유치, 수소차 보급 등 수소경제 활성화에 힘써 왔다”며 “순수 국내기술로 개발한 차세대 SOFC 시장을 서울시가 선도적으로 이끌겠다”고 말했다.

채덕종 기자 yesman@e2news.com