"연료전지, '콤팩트'한 '에너지 캐리어'"

[이투뉴스] 지난호에 만난 안형근 건국대학교 전기공학부 교수에 이어 현재 연료전지 연구과제를 기획하고 있는 이원용 지식경제부 연료전지 PD(에너지기술연구원 책임연구원/공학박사)<사진>를 찾았다. 현재 국내 연료전지의 기술 현황과 연구 목표에 대해 물었다.

-연료전지가 태양광과 풍력에 밀리는 듯하다.

▶초기에는 연료전지가 일등이었다. 정책에 관계된 것이다. 태양광, 풍력이 수출 산업화 쪽이다 보니 정부에서 많이 밀고 있다. 붐이 일고 있는 쪽으로 확실하게 가고 있는 것이다.

-연료전지의 장점은.

▶연료전지는 비싸지만 가장 '콤팩트'하다. 또한 성능도 충분하다. 효율은 화력발전이나 내연기관과 비교해야 하는 수준이다. 또한 에너지 '캐리어' 역할을 할 수 있다. 연료전지는 배터리가 필요하지 않다. 수소탱크만 있으면 상시 발전을 하지 않아도 보관 가능하다. 수소 연료전지 자동차로 예를 들면 수소를 탱크 안에 넣어놓고 필요할 때 달리는 것이다.

에너지 매개체를 무엇으로 할 것이냐. 지금은 화석이다. 그것을 수소로 하겠다는 것이 연료전지의 주요 개념이다.

-국내 연료전지 산업의 기술수준은.

▶발전용은 GS파워에 설치된 미국 UTC파워社의 PAFC(인산형), 포스코파워와 미국 FCE(FuelCell Energy)社의 협약으로 국내에 보급된 MCFC(용융탄산염형) 등이다. 발전차액지원제도(FIT)를 통해 설치된 대부분의 기술이 MCFC다. 현재 두산중공업에서 300kW급을 개발하고 있다. 앞으로 포스코파워와 두산주공업의 경쟁 양상이 될 것이다.

UTC파워는 역사가 깊다. 초기 현대자동차의 엔진에 들어가던 것도 UTC제품이다. 현재는 현대자동차 역시 국책과제를 통해 자체 개발한 기술을 보유하고 있다.

가정용은 PEMFC(고분자전해질형)가 사용된다. GS퓨어셀, LS산전, 효성, 퓨어셀 파워 등이 생산하고 있다. 가정용의 경우 국내 시장이 작기 때문에 소량생산에 따라 가격이 높을 뿐이지 기술적인 면에서는 선진국과도 대소동이하다.

-선진국의 기술 연구 방향은.

▶미국은 수송용 위주로 정책이 진행되고 있다. 대부분 지원금이 승용차로 간다. 수송용은 성능, 가격, 내구성에서 터프한 면이 있다. 전력의 온·오프도 잦고 온도에도 민감하기 때문에 이 기술만 잡으면 선박용이든 소형 발전용이든 어지간한 곳에 적용가능하다. 

일본과 유럽은 승용차, 가정용 두 마리 토끼를 잡으려고 한다.

모두 발전용은 이미 기술개발이 일정한 수준에 올랐다고 전망하는 것이다. 단지 동작온도가 높고 효율도 높은 SOFC(고체산화물형)는 일본이나 미국에서 지원이 되고  있다.

-현재 연료전지 기술개발의 목표는 무엇인가.

▶문제는 가격과 수명이다. 연료전지 상용화라는 것은 이 두 가지가 핵심이다. 대량생산을 통하면 50~70% 상용화에 맞춘 저가화가 가능하다. 나머지 30%이상이 기술혁명을 통해서 가능하다.

미국의 경우 대량생산을 염두하고 현 기술을 끊임없이 점검한다. 지금 기술로 10만대, 5만대 생산하면 얼마가 될 것인가를 끊임없이 확인한다. 한 대 개발했다고 설레발치지 않는다.

선진국들은 2015년 상용화가 가능하다고 전망하고 있다. 우리도 앞서거나 동등해지기 위해 2015년에 목표를 잡고 진행하는 것이다. 

또한 수소 충전 인프라나 위험한 수소라는 인식의 '계몽' 등 할 일이 많다.

길선균 기자 yupin3@e2news.com