차세대 에너지 혁명을 주도할 것으로 예상되는 연료전지 실용화가 급진전되고 국가차원에서의 기술개발 경쟁이 치열해지고 있어 선진기업과의 기술제휴 등 연료전지 핵심기술 확보가 시급히 요구된다. LG경제연구원에 따르면, 현재 사용되는 1차 에너지원의 거의 대부분을 차지하는 화석연료는 다량의 환경오염물질을 배출하고, 언젠가는 고갈될 수밖에 없는 유한한 자원이기 때문에 대체 에너지의 개발 필요성이 끊임없이 제기돼 왔다. 대체 에너지원의 후보로는 태양에너지, 풍력, 수력, 지열 등이 제시되고 있으나 지리적 분포에 차이가 있고 직접연료로 사용될 수 없다는 단점을 지니고 있다. 반면, 최근 관심이 고조되고 있는 수소는 그 자체로 무한에 가까운 에너지 자원이고, 환경오염이 없으며, 무엇보다 전기 에너지·기계 에너지·열 에너지 등으로 전환이 자유롭다는 장점을 지닌 것으로 평가된다. 지금까지 수소는 석유·석탄·천연가스 등의 화석연료, 물, 바이오매스 등의 형태로 존재하기 때문에 생산비용이 과다하고 생산과정에서 환경오염이 발생할 수 있으며, 보관 및 수송이 어렵다는 문제점 등으로 실용화가 지연돼 왔다. 그러나 연료전지(Fuel Cell)의 등장으로 수소 에너지를 바라보는 시각을 완전히 바꾸어 놓은 계기가 됐다. 연료전지는 수소를 화학적인 반응에 의해 전기에너지와 열에너지로 바꾸는 장치를 말하는데, 수소를 직접 이용할 수도 있고 가솔린, 메탄올, 천연가스 등의 개질을 통해 얻은 수소를 이용할 수도 있다. 개질방식을 택할 때에도 환경오염을 대폭 줄이는 효과를 가져올 수 있다. 초기 연료전지는 인산형 등 주로 대형 연료전지를 중심으로 상용화가 진행되어 왔는데, 고온에서 작동되는 대형 연료전지는 열병합 발전이나 분산 전원용 등으로 신뢰성이 이미 어느 정도 검증된 것으로 알려지고 있다. 그러나 환경친화성과 거의 2배에 달하는 높은 에너지 효율에도 불구하고 기존 전원에 비해 3-5배 높은 발전비용으로 인해 주로 공공 기관, 병원, 은행, 정보처리센터 등 전력의 안정적 공급이 중요한 역할을 하는 기관이나 기업들을 중심으로 제한적인 수요 확대가 이루어지고 있다. 최근에는 이동용 전원에 대한 수요가 증가하면서 고체고분자형, 직접메탄올형 등이 각광을 받고 있다. 고체고분자형은 자동차를 주요 시장으로 가장 빠른 성장세를 보이고 있고, 소형화가 진전됨에 따라 각종 모바일 기기로까지 시장이 확대되는 추세이다. 직접메탄올형은 노트북 PC, 휴대폰 등 주로 소형 휴대용 기기를 중심으로 개발이 진전되고 있으며, 2-3년 이내에 본격적인 상용화가 가능할 것으로 예측되고 있다. 연료전지가 휴대폰 등 소형기기에서 자동차의 동력원, 전력 생산에 이르기까지 명목상 전천후 에너지원으로서의 위상을 구축해가고 있지만, 아직까지 시장 확대는 만족스럽지 못한 상황이다. 2000년 현재 연료전지 시장규모는 3억달러 내외로 기술발전으로 생산비용이 50% 이상 하락했음에도 아직까지 경제성 확보가 어려운 것이 가장 큰 시장부진 요인으로 지적되고 있다. <Chemical Daily News 2002/11/14> |
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