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"화학물질로 전기 만든다, '연료전지' 급성장"

2015-01-30 13:36

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어느 15세 소년의 이야기다. 소년은 연료전지를 이용해 전기를 생산했다. 그는 물에서 분리

어느 15세 소년의 이야기다. 소년은 연료전지를 이용해 전기를 생산했다. 그는 물에서 분리시킨 수소와 산소를 연료전지에 연결해 0.95 볼트의 '쁘띠 전력'을 생산했다. 소년은 이 과정을 동영상으로 만들어 유튜브에 올렸다. 

[수소 연료전지를 사용해 물에서 전기 만들어내기 / 유튜브 ‘Roman Kozak’]

연료를 태우는 것도, 자연에서 열을 얻는 것도 아닌데 어떻게 전기를 생산하는 걸까. 

미국 조지아 공과대학교 톰 풀러(Thomas Fuller) 교수는 "연료전지는 저장된 화학 에너지를 전기 에너지로 곧장 전환시키는 장치다. 전기 화학 반응을 일으켜 수소, 메탄, 가솔린 등 화학 물질을 전력으로 바꾸는 것"이라고 설명한다. 

[연료전지 기본개념 / 위키트리(유튜브 ‘HowStuffWorks’사용해 만들었습니다)]

연료전지는 대형 발전소부터 아파트, 호텔과 같은 건물, 그리고 선박이나 자동차 같은 교통기관 등 다양한 부문에서 사용할 수 있다. 또 다른 발전 시설과 달리 대기오염물질이 나오지 않아 친환경적이라는 장점 때문에 일찍이 해외에서는 차세대 에너지원으로 연료전지를 주목했다.  

최근 일본 도요타는 신형 수소 연료전지 자동차 '미라이'를 출시해 전 세계 언론의 주목을 받기도 했다. 

[실제 연료전지 활용 예. 대기오염물질 대신 물이 나온다 / 위키트리(유튜브 ‘Toyota Europe’ 사용해 만들었습니다)]

 

'국가 에너지 백년대계'로 부상한 연료전지

지난 8일 정부는 제3차 창조경제 민관협의회에서 미래성장 동력을 이끌어갈 플래그십(주력) 프로젝트 중 하나로 연료전지 사업을 선정했다. 주력 프로젝트 선정과 함께 기업과 지방자치단체가 2020년까지 4600억 원을 투자해 다양한 용도의 연료전지를 개발할 예정이다. 

국내에서 연료전지가 주목받기 시작한 것은 그리 오래된 일이 아니다. 불과 한 달 전까지만 해도 국내 연료전지 시장에 정부 지원이 미미하다는 지적을 피하지 못했었다.

실제로 국회 산업통상자원위원회 부좌현 의원은 지난 13일 한 매체와의 인터뷰에서 지난해 12월 열린 ‘수송용 연료전지산업 현황 및 정책과제’ 정책토론회를 언급하며 이렇게 말했다.

"세계 각국이 화석연료, 원자력 의존도를 낮추기 위해 다양한 시도를 하고 있는데 비해 국내는 대응체제가 매우 미비한 실정이다." 

연료전지 생산 모든 공정 국산화 완료 '눈앞'

그동안 정부 차원에서도 연료전지 산업에 대한 꾸준한 지원이 이뤄져 왔다. 그러나 아직 갈 길이 먼 이 부문의 상용화에는 정책지원이 부족하다는 지적이다. 그럼에도 불구하고 포스코에너지를 필두로 한 업계는 신기술과 생산설비에 막대한 모험투자를 감행해 왔다. 

포스코에너지의 경우 이미 지난 2007년 연료전지 기술을 주목하고 '3대 주력 사업' 중 하나로 선정했었다. 현재 이 회사는 국내 연료전지 시장 90%를 점유하고 있을 만큼 독보적인 위치를 점하고 있다. 

포스코에너지는 시장 수요가 불확실하던 때부터 연료전지 산업에 뛰어들어 제품 효율, 품질 안정성 등에서 기대 이상의 연구성과를 거두면서 예상보다 빠른 상용화 길을 열어 나갔다.

2008년 세계 최대 연료전지 BOP 제조공장을, 2011년 연산 100MW의 연료전지 스택 제조공장을 준공했다. 지난 2012년에는 미국 '퓨엘셀에너지(FuelCell Energy)' 사와 제조기술 이전계약을 체결하고 올 상반기 셀공장 완공을 앞두고 있다. 이렇게 되면 연료전지 생산의 모든 공정을 국산화하게 된다. 

[포스코에너지가 화성에 건설한 연료전지 발전소 / 포스코에너지]

 

포스코에너지 "세계시장 20% 점유 목표"

지난해 7월에는 한국가스공사와 경기도, 평택시, 한국남부발전, 다비 오버시즈 인베스트먼트, GS홀딩스, 한국투자, (주)두산과 함께 세계 최대 규모 360MW급 평택 연료전지발전소 투자협약을 맺기도 했다.   

국내 시장에서 독보적 영향력을 행사하는 포스코에너지는 연료전지 사업이 정부 플래그십 프로젝트에 선정되며 세계로 뻗어나갈 발판을 마련했다. 

포스코에너지 관계자는 지난 8일 "정부가 핵심기술 국산화와 차세대 연료전지 개발 등을 위한 연구개발(R&D)을 지원하기로 했다"며 "연료전지를 우리나라의 차세대 수출 주력 업종으로 성장시킬 것"이라고 말했다. 

이어 "2020년 40조 원에 이를 것으로 전망되는 세계 연료전지 시장에서 20% 이상 점유하는 것이 목표"라고 밝혔다. 

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