[투데이에너지 장성혁 기자] 고체산화물연료전지(SOFC) 연료로서 수소는 물론 천연가스와 같은 탄화수소를 사용해도 안정적인 성능을 보인 기술개발 공로를 인정받아 김건태 UNIST 교수가 산업부의 ‘이달의 산업기술상’을 수상했다.
김 교수가 개발한 기술은 SOFC에 사용되는 연료극 소재다. SOFC는 천연가스나 LPG 등과 같은 탄화수소를 연료로 사용할 수 있는 기술이지만 성능 구현에 문제가 있어왔다. 김 교수는 새로운 전극소재를 개발해 이 같은 문제점을 해결했다.
△수상하게 된 기술을 소개하면
SOFC 연료로 천연가스나 메탄, 프로판, 부탄 등 탄화수소 연료를 직접 사용할 수 있는 새로운 연료극 물질을 개발했다. 탄화수소를 사용해도 안정적이고 높은 성능을 확인했다는 점에서 의미가 있다.
연구 과정에서 프로판을 연료로 주입한 후 700℃에서도 탄소 침적이 일어나지 않았다. 또한 500시간 이상 안정성을 모니터링 한 결과 전압이나 전류가 낮아지지 않았다. 이러한 결과는 지금까지 보고된 성능 가운데 세계 최고의 성과다.
△기술 상용화 시 기대효과는
지난해 전세계 연료전지시장은 1조8,000억원 규모로 연평균 85% 성장세를 보인 것으로 나타났다. 미국 DOE에서는 2020년 글로벌 연료전지시장 규모가 400억달러에 달할 것으로 전망하고 있다. 연료전지 수요가 급속히 증가할 것이다.
개발된 기술이 적용되면 각 가정에 소형 SOFC 설치가 가능해진다. 수소를 따로 공급할 필요없이 기 설치된 가스관만 연결시키면 된다. 전기를 만들 때 나오는 폐열은 온수공급으로도 활용이 가능하다. 최고 95%의 발전효율로 신재생에너지원 가운데 최고 수준이다.
△상용화를 위해 남은 과제는
SOFC를 대면적에서 구현하고 발전시스템을 실제 적용해 실증해야 한다. 스택기술을 보유한 기업이나 기관과 협력하면 그리 어려운 문제는 아니다. 빠른 상용화를 기대할 수 있다.
아울러 개발된 물질은 수소를 고효율로 생산할 수 있는 고체산화물 수전해전지와 리튬공기전지의 조촉매(촉매활동을 돕는 물질) 등 에너지생산·저장시스템 등에도 사용이 가능하다. 확용성이 뛰어나다.
△수상 소감을 간단히 전하면
연구개발에 함께 해 준 대학원생 여러분께 고마움을 표하고 과제기획과 지원을 아끼지 않은 에너지기술평가원에도 감사함을 전하고 싶다.
이번 기술은 기술이 갖는 효과과 함께 UNIST의 순수 기술이라는 점에 주목해 달라. UNIST는 최첨단 연구인프라와 우수한 인적자원을 지니고 있다. 연구지원본부에 갖춰진 첨단 분석장치 등은 세계적 수준이다. 우리의 장비와 인력으로 이뤄낸 성과라는 점에서 더 큰 만족을 느낀다.
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