[투데이에너지 장성혁 기자] 전기와 난방용 열생산이 가능한 연료전지가 진화한다. 냉난방 모두 활용해 에너지자립 빌딩을 구현할 수 있는 고온형 연료전지시스템 기술개발이 추진된다.
미래창조과학부는 기후기술 성과를 연계해 산업화를 추진하는 기후산업육성모델 12개 과제를 선정하고 가장 먼저 냉난방이 가능한 삼중열병합 연료전지발전기술과 곡면 형태의 고성능 태양광발전기술개발 등 2개 과제를 추진한다고 24일 밝혔다.
온실가스 감축은 물론 신산업 창출효과가 큰 기후산업육성모델의 원천기술를 확보해 조기 사업화를 유도한다는 복안이다. 미래부는 이를 위해 최근 기후산업 모델 12개를 확정하고 이 가운데 2개 모델을 우선 선정해 기술개발에 나선다.
먼저 삼중열병합발전이 가능한 연료전지기술개발이 추진된다. 삼중열병합 발전은 전기와 열(난방)에 더해 여름철 냉방까지 제공할 수 있는 차세대 분산발전기술로 기존 저온형 고분자전해질연료전지(PEMFC) 기술이 아닌 고온형 기술개발이 관건이다.
미래부는 기술개발(과제명: 삼중열병합 복합발전 연료전지시스템 개발 및 보급을 위한 차세대 고온 PEMFC 핵심원천기술개발)을 위해 한국과학기술연구원(과제책임자: 김형준 박사)을 주관기관으로 선정하고 4년간 매년 22억원 가량을 지원할 계획이다.
미래부는 기존 연료전지시스템 부피 기준 11L/kW(최고수준)의 60%인 7L/kW와 발전효율 55% 이상인 50kW급 삼중열병합 복합발전시스템 개발을 기대하고 있다.
태양광빌딩의 딱딱하고 평면인 외벽 유리기판도 곡면으로 개발될지 관심거리다. 미래부는 도심 빌딩 태양광발전을 위해 ‘도심 분산전원용 고성능 플렉서블 무기박막 태양전지 원천기술’ 과제도 기후산업모델로 선정했다.
곡면 구현이 가능한 고성능 태양광발전 기술을 개발해 도심 빌딩의 심미성과 효율성을 동시에 달성함으로써 산업적 가치를 높일 수 있다는 판단이다.
미래부는 한국에너지기술연구원(과제책임자: 윤재호 박사)을 주관기관으로 선정하고 매년 25억원씩 5년간 지원한다. 곡률반경 15cm 이하로 고온·고습환경에서 셀효율 22% 가량을 유지할 수 있는 고성능·고내구성 플렉서블 태양전지 개발을 목표하고 있다.
미래부는 이번에 선정된 2개 모델 외에도 순차적으로 나머지 10개 기후산업육성모델의 기술개발도 추진해 나갈 계획이다. 이 가운데 연료전지분야에서는 ‘친환경 커뮤니티를 위한 수소기반 플랫폼’ 기술개발이 추가로 선정돼 내년부터 연구개발이 시작된다.
미래부는 12개 모델 기술개발이 완료돼 사업화되면 오는 2030년 연간 1,000만톤의 온실가스가 감축될 것으로 기대하고 있다.
한편 미래부는 기후변화에 대응하기 위해 태양전지, 연료전지, 이차전지 등 10대 핵심기술을 선정해 715개 과제 연간 4,833억원을 투자하고 있다. 또 지난 4월 ‘탄소자원화 발전전략’과 6월 ‘기후변화대응기술확보 로드맵’ 수립, 10월 ‘기후변화대응 핵심기술개발 Best of Best 10’을 각각 선정하는 등 과학기술 기반 온실가스 감축에 적극 나서고 있다.