신뢰성·가동성 우수한 고분자전해질형 연료전지(PEMFC) 활용성 증가

도요타 연료전지 발전기 [source=toyota newsroom]
도요타 연료전지 발전기 [source=toyota newsroom]

[IT비즈뉴스 최태우 기자] 글로벌 완성차 기업들이 수소전기차(FCEV)용 연료전지 개발·상용화에 나서기 시작하면서 이를 활용한 연료전지 발전 사업도 성장할 것이라는 전망이 나왔다.

한국자동차연구원은 7일 발표한 산업동향 보고서를 통해 현대차, 도요타, 다임러AG 등 국내외 주요 완성차 기업을 중심으로 수소전기차용 연료전지를 이용한 발전시스템을 구축하려는 시도가 늘고 있다고 밝혔다.

현대차는 지난 2월부터 한국동서발전, 덕양 등과 함께 수소차 넥쏘에 탑재되는 연료전지를 활용한 1mW급 발전시스템 실증을 시작했다. 

도요타도 자사 수소차 ‘미라이’의 연료전지를 활용해 2019년 9월부터 자사 공장에서 100kW급 발전기를 실증 중이다. 지난해 6월부터는 도쿠야마 제조소의 부생수소를 이용해 50kW급 발전기도 실증하고 있다.

다임러AG와 롤스로이스는 다임러와 볼보가 공동 개발하는 연료전지 시스템을 이용한 비상발전기 개발협력에 대한 내용을 지난해 5월 발표한 바 있다.

한자연 보고서에 따르면 수소전기차에 탑재되는 고분자전해질형 연료전지(PEMFC)는 신뢰성 및 가동성이 우수해 다양한 용도로 활용될 수 있다.  

고체 전해질을 사용하는 FEMFC는 부식이나 전해질 관리 부문에서의 문제가 상대적으로 적어 신뢰성이 높다. 타 연료전지에 비해 낮은 온도(80도 이하)에서 작동하기 때문에 가동속도도 빠르다.

특히 이를 발전용으로 사용할 경우 입지조건이 까다롭지 않고 고정형이나 이동형, 소형·중형·대형 등 다양하게 활용할 수 있다. 

허나 고효율을 내기 위해서는 연료가 되는 수소에 불순물이 없어야 하며 촉매로 백금을 사용해 상대적으로 단가가 비싸고, 저온에서 가동하기 때문에 폐열을 활용하는 데 한계가 있다.

한자연은 “고분자전해질형 연료전지를 빠른 시일 내 대규모 발전에 활용하기에는 한계가 있으나 향후 분산형 재생에너지 발전 시스템과 그린수소 생산-사용 체계가 활성화되면 입지조건의 유연성 등 장점이 부각될 것”이라고 설명했다.

아울러 수송 등 다양한 분야에서 폭넓게 활용할 수 있어 대량생산을 통해 단가를 낮출 수 있고 향후 수소차용 연료전지를 모듈화해 발전에 활용하는 것도 용이할 것으로 내다봤다.

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