동아화성, 세계최고 수준 차세대 수소 연료전지 상용화 성공

[파이낸셜뉴스] 동아화성의 자회사 동아퓨얼셀 박달영 대표이사는 "차세대 연료전지로 불리는 세계 최고 수준의 5kW급 고온고분자 전해질 연료전지(HT-PEMFC) 시스템을 개발해 KC인증을 획득하는 동시에 상용화에 성공했다”라고 22일 발표했다.

박 대표는 "건물용 수소연료전지는 정부의 탄소중립 실현을 위해 도심형 분산전원을 설치하는 최근 트렌드에 최적화된 에너지원"이라며 "동아퓨얼셀의 고온고분자 전해질 연료전지는 기존 연료전지보다 발전 및 열효율이 높은 만큼 가정, 건물, 병원 등 건축물의 연료전지 시장을 빠른 속도로 차지할 것"이라고 전망했다.

고온고분자 전해질 연료전지는 2008년부터 2015년 까지 HT-PEMFC 핵심소재 개발 국책과제로 진행돼 400억원의 예산이 투입됐다. 또 2016년부터 2021년 4월까지 128억원의 예산이 투입돼 국내 실증을 진행하고 제품의 안전 및 내구성이 확보됐다.

동아퓨얼셀은 2018년부터 5kW급 수출연계형 연료전지 실증 국책과제에 참여해 유럽 현지형 열추종 방식의 HT-PEMFC 시스템 개발을 완료했다. 또 덴마크 코펜하겐에서 올해 말부터 유럽시장에 보급하기 위해 실증운전을 착수하고 2024년까지 유럽 현지의 다양한 환경 하에서 운영할 예정이다.

박 대표는 2000년대 초반부터 ‘가정용 연료전지 모니터링사업’ 등 대규모 국책과제의 책임자로 일하며 국내외의 다양한 연료전지 시스템을 실증 운영했다. 이 경험을 통해 차세대 연료전지인 ‘5kW급 고온고분자 전해질 연료전지(HT-PEMFC)’가 부품수의 저감을 통한 경제성 확보뿐만 아니라 열 및 전기의 활용면에서 최적의 솔루션이라 확신하고 국내 및 해외 실증사업 개발을 기획했다.

동아퓨얼셀은 기존 고분자 연료전지(PEMFC)의 발전효율의 단점을 개선하기 위해 발전온도를 150~180도까지 올려 스택의 발전효율을 세계 최고 수준인 55%까지 올렸다. 또한 전기, 온열은 물론 냉방, 제습까지 모두 사용할 수 있는 삼중 열병합발전용 개발에 성공했다. 이러한 동아퓨얼셀의 HT-PEMFC 시스템은 여름철 운전하는 부하 응답(Demand-Response) 기능이 뛰어나, 기존의 고분자 연료전지 및 고체산화물 연료전지 시스템의 단점을 극복했다는 평을 얻는다.

박 대표는 “동아퓨얼셀의 고온 고분자 전해질 연료전지의 상용화가 되었지만 아직 소량생산으로 대당 가격이 비쌀 수밖에 없는 상황"이라며 "2022년부터는 소비자가 체감할 수 있는 수준의 정책적 지원이 시행되는 만큼 우리나라에서도 동아퓨얼셀의 수소연료전지가 약진할 것”이라고 전망했다.

정부는 2022년도부터 '수소발전 의무화 제도' 도입으로 전력시장에 수소연료전지로 생산한 전력의 일정량 구매를 의무화하는 제도를 도입한다. 또한 수소제조용 천연가스 공급체계를 개선해 가격을 최대 43% 인하하며 수소법상 수소 기본계획에 중장기 보급 의무를 설정할 예정이다. 특히 경매를 통해 친환경, 분산형 연료전지 발전전력을 구매해 나갈 계획으로 되어 있어 관련 업체인 동아화성의 수혜가 예상된다.

한편 동아퓨얼셀은 유럽의 건물환경 및 에너지 사용패턴에 적합한 시스템 개량 및 실증을 거쳐 유럽 인증(CE)을 획득하고 해외 진출을 계획하고 있다. 동아화성의 러시아, 폴란드 등 해외 8개 법인에서의 실증으로 유럽 수출을 우선적으로 추진한 후 중국, 인도 등으로도 시장을 확대할 계획이다.

이를 실현하기 위해 우선적으로 유럽 내 연료전지 실증사업 주도 기관인 덴마크 공과대학 및 관련 기관과 연료전지 실증, 운전 평가, 인증을 위한 기본 협의를 완료했다.

[e-mail] 최두선 기자