저온구동에 수입부품 의존 선결과제 많아 … 일본 연구개발 줄어
화학뉴스 2015.03.04
연료전지 SOFC(Soild Oxide Fuel Cell)의 상용화가 지연되고 있다.
SOFC는 에너지원으로 수소 뿐만 아니라 디젤, 천연가스 등도 적용할 수 있으며, 연료전지 가운데 에너지 변환 효율이 가장 높아 차세대 신재생에너지 기술로 각광받고 있다. 그러나 발전 과정에서 연료전지의 온도가 1000℃에 가깝게 오르는 고온구동으로 에너지코스트가 많이 들고 수축과 팽창을 반복하는 부품들의 내구성이 빠르게 저하되는 단점이 있어 상용화에 어려움을 겪고 있는 것으로 나타났다. 시장 관계자는 “SOFC는 전원을 껐다 켤 때마다 연료전지의 온도차가 상온에서 1000℃로 크기 때문에 5-10번 전원을 끄고 켜는 사이에 부품이 손상된다”며 “일부에서는 부품의 내구성 저하를 막기 위해 대기열을 걸어둘 것을 제안하고 있으나 대기열을 걸어두는데 전기‧가스비용이 필요해 현실적으로 불가능한 이야기”라고 말했다. 이에 따라 전원을 껐다 켤 필요가 없는 발전용 시장을 목표로 설정하고 있으나 SOFC 연구개발을 주도하던 일본에서도 2007-2010년 실증사업을 진행한 이후 연구개발 실적이 크게 줄어든 것으로 알려지고 있어 실용성에 대한 의문이 제기되고 있다. 시장 관계자는 “현재 발전용 연료전지로 채용되고 있는 MCFC(Molten Carbonate Fuel Cell)도 구동온도가 1200℃로 높은 수준이지만 전원을 껐다 켤 필요가 없다”며 “SOFC가 발전용으로 채용되려면 MCFC를 대체할만한 장점이 필요하고 건물용 등 소형 연료전지로 사용되려면 고열에 강한 특수 소재를 사용해야하기 때문에 제품 가격 상승이 불가피하다”고 말했다. 이에 따라 연구기관을 중심으로 700℃ 이하에서 구동할 수 있는 저온구동 기술 개발이 활발하게 진행되고 있다. 그러나 기술개발과 상용화가 단기간에 완성되기 어려울 것으로 판단되고 있으며. 주요부품인 스택(Stack)이 수입제품이어서 부품 손상에 따른 교체기간도 오래 걸리는 문제점이 있는 등 선결과제가 많이 남은 것으로 나타나고 있다. SOFC 연료전지 사업을 진행하고 있는 포스코에너지와 LG그룹의 사업 본격화 시기도 미뤄질 것으로 예상된다. LG그룹은 2012년 7월 롤스로이스(Rolls-Royce)를 인수하면서 SOFC 시장 진출을 계획했으나 시스템 기술을 완성하지 못했으며, 포스코에너지도 2014년 말 국책과제를 통해 상용화를 계획했던 10kW급 연료전지 시제품을 공개하지 못하고 있다. <배정은 기자> <화학저널 2015/03/04> |
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