▲ 박달영 한국가스공사 선임 연구원
1. 가스공사 연료전지 사업 추진 경위

한국가스공사는 1990년대 초반 국내 최초로 고분자 연료전지 스택을 개발한 이래, 현재 연료전지의 보급활성화를 위한 고분자 연료전지 실증 연구 및 수소제조장치 개발에 주력하여 연구를 진행중에 있다.

이를 위한 구체적인 추진을 담당할 부서로서 2003년 2월 수소연료전지팀을 출범했고 본사의 신에너지팀과 공동으로 가스공사의 5대 중점과제로 수소연료전지 연구분야를 수행하고 있다.

향후 가스공사는 수소경제가 이루어질 때까지 국가 시책에 발맞추어 연구를 수행함과 동시에 연료전지 실증·보급 분야는 가스공사 및 도시가스·에너지 회사를 중심으로 추진할 계획이다.

이러한 사업을 추진하기 위해 가스공사는 국내 최초의 연료전지 실증연구사업인 ‘5kW급 이하 연료전지 실증연구’를 국가의 지원을 받아 2003년부터 약 55억원의 예산을 투자, 이미 연료전지 5kW국외 시스템 2기, 1kW급 국내시스템 1기에 대한 실증연구를 완료했다. 결과자료를 국내 연료전지 개발업체에 자료를 제공해 국내 연료전지 시스템 개발을 앞당기는데 기여하고 있다.

지난해 8월 정부협약을 통해 수소연료전지사업단의 ‘가정용 연료전지 모니터링 사업’ 주관기관으로 선정된 것도 이처럼 미래를 내다본 앞선 투자와 연구개발 노력의 결실이다.

향후 3년간 총 210대 시범 설치
도시가스 10개사 운영기관 참여
수소경제 이행 정부의지 담겨

2. 가정용 연료전지 모니터링 사업

가정에서 직접 전기를 만들어 사용하고 남는 전기는 전력회사에 판매하는 가정 전기사업자, 자가발전기능이 포함된 친환경 천연가스 보일러, 천연가스에서 수소를 만드는 수소충전기, 에너지 절약과 환경오염의 저감을 실제 체험할 수 있는 하우스, 이러한 미래를 위해 가스공사가 주관하는 가정용 연료전지 모니터링사업이 2006년부터 본격적으로 추진됐다.

가정용 연료전지 모니터링 사업은 산자부에서 시행하는 신재생에너지 기술개발사업으로서 한국가스공사는 주관기관으로 사업을 총괄하게 되며 1차년도에는 도시가스 10개사가 운영기관으로 참여했다.

가스공사 본사 신에너지팀에서 주도하고 있는 이번 사업은 향후 3년간 KOGAS와 에너지사를 중심으로 총 210대의 국산 가정용 연료전지를 시범운용하고 이를 통해 얻어진 실측데이터를 기반으로 내구성 증진, 제조단가하락, 부품국산화율 향상, 표준화 및 법제도 마련 등 연료전지의 보급기반을 조성하는 것을 목표로 하고 있다.

올해 8월부터 착수되는 2차년도 사업에서는 지방자치단체 및 일반인 대상으로 운영대상이 확대 유도되어 사업이 종료되는 2010년까지 가정용 연료전지의 성능 및 내구성 확보는 물론 가격 또한 현재의 50%까지 저감하게 된다.

지난해에는 국내의 GS Fuel Cell 과 Fuel Cell Power사 각 20기의 연료전지 운영이 확정되어 현재 20기의 평가 및 설치가 순조롭게 완료됐고 3월 중으로 40기의 설치 및 평가가 완료된다.

올해에는 전자회사 등 2~3개 회사가 납품을 희망하고 있으며, 납품하고자 하는 회사는 일정 기간의 실증 자료를 가스공사에 제출하고 주관기관에서 실증평가를 거쳐야한다.

본 사업을 통해 가정용 연료전지의 보급활성화를 위한 기반 구축사업 또한 추진된다.

연료전지 스택 및 주요 부품의 교체 등의 유지보수 교육이 3월부터 도시가스사를 대상으로 추진된다. 또한 소비자를 위한 마케팅, 홍보 및 참여기관과의 정보공유를 위해 웹 모니터링 센터 및 모니터링 전용 홈페이지가 3월 완성될 예정이다.

현재 1차 에너지 저감 효과, CO2의 저감 효과를 측정하고 있다. 또한 연료전지 부품별 고장원인 파악과 고장횟수를 파악하여 신뢰성을 향상시키기 위한 데이터를 취득하고 있다.

한국가스공사는 또 모니터링이 보다 체계적이고 공정하게 이루어질 수 있도록 전기효율·연료효율·발전량·열회수량 등 연료전지의 모든 상태를 자동점검해주는 평가장비를 구축하고 별도의 웹사이트를 구축, 사업참여기업들에게 평가결과를 오픈할 계획이다.

현재 가스공사에서 14대가 성공적으로 운영중이며 도시가스사로의 본격 공급이 착수되고 있다. 설비안정성이 어느 정도 확보되면 2차년도 부터는 통제된 장소를 벗어나 일반가정 등으로 실험환경을 다각화해나갈 것이다.

지금까지 연료전지는 양산에 의한 비용저감과 보급이라는 닭과 달걀의 문제로 연구자, 업체, 정부간 서로 책임을 미루고 있었던 것이 사실이다. 따라서 모니터링 사업은 단순한 연구과제가 아니라 수소경제의 이행을 위해 지금까지의 문제를 정부가 책임지고 추진하겠다는 확고한 의지가 담겨 있는 사업이다.

따라서 본사업의 성패에 따라 우리나라 연료전지 기술 및 사업의 미래가 달려있다고 해도 과언이 아닐 것이다.

본 사업을 통해 새로운 연구과제의 도출, 기술의 국산화 촉진 및 표준화 등 연구개발을 촉진할 뿐만 아니라 금융 및 세제 지원제도의 정비, 발전차액보전제도의 적용기준 마련 등 시장개발 촉진정책에 크게 기여할 것을 확신한다.