국민들은 일본 후쿠시마 원전사고 및 2011년의 대규모 정전사태의 기억을 떠올리며 또다시 그 때의 악몽이 되살아날까 연일 불안해 하고 있다.
더욱이 올 겨울은 기상청 관측이래 최대 한파로 인해 전력 공급에 차질이 예상되고 있어 안전하면서 전력을 안정적으로 공급해 줄 수 있는 연료전지가 차세대 에너지원으로 급부상하고 있다.
수소로 전기를 일으키는 연료전지는 화석연료 도시가스(LNG)등에 비해 이산화탄소 배출이 거의 없어 청정에너지로 각광받고 있으며 2011년 대규모 정전사태로 전력수급에 비상이 걸린 이후로 연료전지에 대한 관심이 더욱 증대되고 있다.
최근에는 이를 이용한 가정용 연료전지에서부터 발전용 연료전지까지 그 적용 범위가 점차 확대돼 대중들에게 좀 더 친숙한 전력공급 수단으로 인식돼고 있다.
연료전지 중에서도 SOFC(고체산화물 연료전지)는 고온에서 작동하므로 효율이 높고, 전극에 들어가는 촉매로 Ni 등과 같이 비교적 저렴한 재료를 사용할 수 있어 차세대 기술로 각광받고 있다.
포스코에너지는 평판형 연료전지 제조 방법 중 compression molding법을 적용해 400㎠ 면적의 단전지 제조기술을 확보 하고 있으며 2013년까지 700㎠면적까지 scale-up하기 위해 연구가 진행 중에 있다.
SOFC 단전지를 구성하고 있는 세라믹 분말 중 버퍼층으로 사용되는 GDC 분말을 제외한 연료극(NiO-YSZ), 전해질(YSZ), 공기극(LSCF) 분말은 국산화가 완료돼 현재 국산화율은 80% 수준으로 2013년까지 100% 국산화율을 목표로 하고 있다.
80% 국산화율을 가진 단전지 성능 수준은 0.6W/㎠(@0.7V, 750℃)의 출력을 보이고 있으며 1,000시간 운전결과 0.7%의 열화율을 나타냈다.
또한 가속시험평가 체계 구축을 통해 단전지 운전 중 발생하는 열화규명 연구가 추가로 진행 중이다.
포스코에너지는 SOFC 대면적 셀 개발뿐만 아니라 2013년 국내 최초로 10kW SOFC 국산 제품이 첫 선을 보일 예정이다. 또한 2014년 건물용 SOFC 상용화 목표 달성을 위해 올해 대경광역경제권 선도산업지원단과 함께 향후 3년간 SOFC 주변설비(BOP)의 핵심부품 개발 및 실증을 추진하는 내용의 기술개발 협약을 체결하고 현재 연구개발이 한창 진행 중이다.
포스코에너지는 국내 최초로 SOFC 상용화에 성공해 차세대 연료전지의 원천기술을 확보하고 국산 소재 및 부품을 적용하는 등 100% 국산화를 추진할 계획이다. 연이어 50kW급 SOFC를 상용화함으로써 경쟁력 있는 제품군을 통해 중소형 건물용 연료전지 시장을 확대할 예정이다.
향후 SOFC가 지금의 MCFC와 같이 상용화에 근접한 기술 수준이 되면 기존 시장 외에 군수용, 항공용 등의 잠재시장으로의 진입까지 가능해 연료전지의 종류별 특성에 맞게 Target Application을 정해 장점은 극대화하고 단점을 최소화하는 연구개발이 진행되면 연료전지의 적용 범위는 더욱 증가할 것으로 기대된다.
‘미래는 아직 오지 않은 것이 아니라 아직 만들어지지 않았을 뿐이다’라는 앨빈 토플러의 말처럼 우리가 원하는 21세기 밝은 미래는 아직 오지 않은 것이 아니라 아직 만들어지지 않았을 뿐이다. 다만 우리는 포스코에너지가 연구개발하고 있는 연료전지에 의해 우리가 원하는 21세기 밝은 미래가 만들어지길 바라며 포스코에너지의 연료전지 기술개발 역량이 우리가 원하는 21세기 밝은 미래를 열어줄 것이라고 믿는다.