[투데이에너지 장성혁 기자] 최근 온실가스를 줄이기 위한 세계 각국의 기술경쟁이 치열한 가운데 건설현장에서 사용되는 디젤발전기를 대체할 수 있는 액체연료 개질형 연료전지(PEM타입) 기술개발이 국내에서 시도되고 있어 관심이 요구된다.
디젤발전기는 디젤을 연료로 한 엔진식발전기로 다량의 이산화탄소와 NOx(질소산화물), SOx(황산화물), 미세먼지를 배출해 대기질 문제를 야기한다. 또 소음문제가 심각하다. 디젤을 직접 연료로 사용하지 않고 개질해 수소를 뽑아낸 후 연료전지에 공급하면 이 같은 문제를 해결할 수 있다.
건설기계부품연구원(이하 건기연)은 지난해 에너지기술개발사업 연료전지분야 과제로 최종 선정돼 에너지기술평가원과 협약을 체결했다. 2018년 5월까지 3년간 총 68억원을 투입해 기술개발이 추진된다.
이 사업은 건기연이 주관기관(총괄책임:황용신박사)으로 에이치앤파워, KIST, KAIST, 현대제철(구 현대하이스코), 지필로스, 서울대가 참여기관으로 활동하게 된다.
연구개발사업은 디젤 등 액체연료에서 수소를 뽑아낼 수 있는 개질기(리포머)와 대용량 스택을 개발하는 것이 핵심이다.
25kW급 연료전지를 가동할 수 있는 수소를 생산하기 위해서는 대용량 개질이 필요해 개질기 크기를 줄일 수 있는 기술개발이 요구된다. 이러한 기술개발은 참여기업인 에이치앤파워의 역할이 중요하다. 이 회사는 자체적으로 가솔린과 디젤 등 액체연료 개질기술을 확보했으며 이미 1~5kW급 연료전지에 사용할 수 있는 개질기를 생산하고 있다.
8kW급 스택 3기를 모듈화한 25kW급 대용량 연료전지 스택개발은 현대제철이 적극 나설 것으로 보인다.
현대제철은 1kW급 주택용과 5kW급 건물용연료전지시스템 제작기술을 갖추고 있다. 최근에는 25kW급 이상 중대형 스택 개발도 자체적으로 진행하고 있어 이번 사업에서 요구되는 스택제조기술 확보에 대한 기대를 높이고 있다.
주관기관인 건기연은 액체연료 개질형 연료전지 개발로 대표적인 온실가스인 이산화탄소 배출 감소는 물론 경제적 효과도 클 것으로 내다봤다.
이번 과제의 총괄책임을 맡고 있는 황용신 건기연 박사는 “건설용 25kW급 디젤발전기를 상시 사용할 경우 1대당 연간 4,000만원의 연료를 소모하는 것으로 조사됐다”라며 “국내 관련시장의 50%를 액체연료 개질형 연료전지로 대체하면 연간 유류비 12조5,000억원을 줄일 수 있다”고 말했다. 줄어든 유류 사용량만큼 대기개선효과가 있을 것이라는 주장이다.
연료전지 부품산업 활성화에 대한 기대도 전했다. 그는 “개발될 연료전지는 기존 액체개질기술과 자동차용 BOP를 사용할 수 있어 건물·수송용 연료전지 부품 서플라이체인(Supply Chain:생산공급망)을 이용한 시장 창출이 가능하다”라며 “부품설계와 생산제조, 서비스 등 전공정의 기술자립화를 촉진해 수출형 에너지전략산업으로 성장할 수 있을 것”이라고 기대를 나타냈다.
한편 디젤 리포머 기술은 국내시장에 진출한 스웨덴 연료전지전문기업 파워셀도 보유하고 있다. 이 회사는 디젤 개질기와 연료전지스택을 결합한 5kW급 보조전원장치(APU)를 개발해 볼보(Volvo)가 생산한 트럭에 공급한다.