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이탈리아 SOFC 기업 ‘솔리드파워’ 한국 상륙 채비

1.5kW·6kW SOFC ‘BlueGEN’ 개발…1,300대 이상 보급
국내 기업 ‘FCI’와 손잡고 대전에 연료전지 부품 공장 설립 계획
연료전지시스템 대형화로 발전용·데이터센터 등 진출 목표
“유럽·북미에서의 20년 경험·노하우 바탕으로 제대로 된 서비스 제공할 것”
“‘재생에너지+SOFC’로 그린 수소 생산, 韓 수소경제 이정표 세울 것”


[월간수소경제 이종수 기자] 최근 국내 연료전지 시장에서 차세대 연료전지로 불리는 고체산화물연료전지(SOFC)의 등장이 큰 화제가 되고 있다. <월간수소경제>는 지난 7월호 커버스토리 <연료전지시장 흔드는 ‘SOFC’ 바람> 제하의 기획기사를 통해 국내 SOFC 시장의 움직임을 살펴봤다.


가장 눈에 띄는 점은 역시 미국 블룸에너지가 SK건설과 손잡고 국내 발전용 연료전지 시장에 진출한 점이다.


이제는 국내 SOFC 기업 STX중공업과 미코가 활발하게 SOFC 실증을 진행 중인 가운데 세계적인 연료전지 기업인 이탈리아 솔리드파워의 한국 진출 움직임이 최대 관심사가 되고 있다.


1.5kW, 6kW급 제품을 보유한 솔리드파워가 국내에 상륙하면 우선 SOFC 시장에서 STX중공업(1kW SOFC 시스템 ‘encube’), 미코(2kW SOFC 시스템 ‘TUCY’)와 경쟁을 벌일 수밖에 없다. 물론 PEMFC 방식의 가정·건물용 연료전지 공급업체인 퓨얼셀파워와 두산과도 승부를 벌여야 한다. 한편 두산은 최근 영국 연료전지 기술업체인 세레스파워(Ceres Power)사와 5~20㎾ 규모의 건물용 SOFC 공동개발을 위한 협약을 체결하기도 했다.


무한 경쟁 시대에 돌입한 가정·건물용 연료전지 시장에서의 솔리드파워의 출현에 관심이 쏠리고 있다.  


이미 유럽과 북미 시장에서의 20년간의 경험과 노하우를 보유한 솔리드파워는 국내 연료전지 전문 기업 ‘FCI’와 손잡고 한국형 SOFC를 공급하기 위한 사업을 준비 중이다. 이의 일환으로 솔리드파워는 지난해 11월 대전시, FCI와 대전시가 조성 중인 둔곡 외국인투자지역 내 4만9,500㎡의 면적에 합작투자 방식으로 총 5,120만 달러를 투자하는 내용의 양해각서를 체결했다. 이곳에 50MW 규모의 연료전지 부품 공장을 설립한다는 계획이다.


솔리드파워는 FCI와 합작 형태로 대전시에 법인을 설립하고, 오는 2020년 둔곡 외국인투자단지에 입주할 계획이다.


솔리드파워와 FCI는 솔리드파워의 연료전지시스템을 한국형으로 개발·보급하고, 더 나아가 시스템을 대형화해 발전용, 데이터센터 등 다양한 분야에 진출한다는 방침이다.


<월간수소경제>는 솔리드파워의 Andreas Pichler CEO로부터 이 회사의 연료전지 제품과 한국 진출 계획에 대해 들어봤다.




먼저 솔리드파워에 대해 소개해달라.
솔리드파워(SOLIDpower)는 지난 2000년 독일 기업인 HT세라믹스(HTceramics)에서 독립(spin-off)된 고체산화물연료전지(SOFC) 전문 기업이다.


SOFC를 기반으로 한 고효율 열병합 발전기(유럽에서는 ‘연료전지’를 ‘열병발발전기’로도 불린다)의 개발·제조·상용화 분야의 세계적인 선도업체다. 연료전지시스템은 일부 열과 함께 분산형 전기를 생산할 수 있는 혁신적인 기술에 기반을 두고 있다.


솔리드파워는 EU에 1,300대 이상의 연료전지시스템(BlueGEN)을 공급했으며, 최근 극동 및 미국 시장으로 확장하기 시작했다. 올해 말까지 연산 25MW 규모의 스택 제조 공장 설립이 완료되어 세계에서 가장 큰 SOFC 업체 중 하나가 될 것이다. 이탈리아에 본사가 있으며, 독일·스위스·호주에 지점을 두고 있다.


SOFC의 특장점에 대해 설명해달라. 그리고 전 세계 SOFC 시장을 전망한다면.
SOFC는 다른 연료전지 기술과 비교해 높은 효율과 독특한 연료 유연성을 제공한다. 수소·천연가스·LPG뿐만 아니라 폐기물에서 생성된 광범위한 재생 가스(바이오가스·합성가스)를 연료로 공급하기에 적합하다.


여기에 솔리드파워의 독자적 평면 기술은 효율성 및 내구성에 있어 최고 성능과 함께 비용 효율적인 솔루션을 제공하는 독특한 판매를 제안한다. 비용 효율적인 솔루션은 현장에서의 2,000만 시간 이상운영을 통해 입증되고 있다.


SOFC는 전기와 열을 생산해야 하는 정치형 애플리케이션에 완벽한 기술이며, 상시 작동해 매우 높은 효율(발전 효율 최대 55%, 전체 효율 최대 88%)로 일정한 프로세스에서 전기를 생산한다. 고객은 우리의 핵심 제품인 ‘BlueGEN BG-15’를 사용함으로써 전력망에서 나오는 기존의 전기 대비 탄소 발자국을 최대 50%까지 줄일 수 있다.


우리는 서로 다른 산업, 응용 프로그램, 국가의 시장 발전과 동향을 면밀히 주시하고 있다. 세계적인 에너지 전환 추세와 CO2 배출량 감소, 보다 분산된 에너지 생산 및 향후 증가하는 에너지 수요를 따라잡아야 하는 필요성이 연료전지시스템의 주요 동력이 될 것이다. 따라서 우리는 연료전지 시장의 선두 주자가 되기 위한 좋은 위치에 있다고 믿는다.




솔리드파워의 연료전지시스템 ‘BlueGen’에 대해 소개해달라.
먼저 ‘BG-15’ 모델이 있다. 이 제품은 1.5kW급으로 최대 55%의 발전 효율과 최대 88%의 열병합발전 효율을 달성하고, 고객의 요구에 따라 열을 회수해 최종적으로 온수·난방 등으로 사용할 수 있다.


이 장치는 간단하고 유연한 설치 및 유지보수를 제공하도록 설계되어 있어 플라스틱 연도(flue) 구성 요소를 사용하고 전면에서만 모든 유지보수를 수행할 수 있다. 또 높은 발전 효율로 인해 열 출력이 낮아 24시간 중 7시간 연속 작동이 가능하다. 이는 시스템을 냉각시킬 만큼 열을 제거하지 않으면 종종 꺼지게 되는 다른 열병합발전기와 차별화되는 부분이다. 


‘BG-15’는 전력 소모가 높은 소규모 건물용 및 주거용 애플리케이션을 위해 설계되었다. 생산된 전기는 제어가 가능하고, 운영자는 자신의 전력 수요를 충족시키기 위한 전력 프로필을  설정할 수 있다. 고출력 전기 발생을 위해 열, 전기 및 연도 통합과 관련해 복수의 ‘BG-15’를 연속적으로 배치할 수 있다.


‘BG-15’는 1,500배 이상 생산되어 이미 2,500만 시간 이상 동안 성공적으로 운영된 블루젠(BlueGEN)의 개선된 후속 발전장치이다. 일부 국가의 그리드와 비교하면 BlueGEN은 온실가스인 CO2를 최대 50%를 줄일 수 있다.


‘BG-60’은 6kW급 연료전지시스템으로 60%의 발전 효율과 90%의 열병합발전 효율을 달성하고, 열이 고온수로 회수되어 최종적으로 고객의 요구에 따라 온수·난방 등으로 사용할 수 있다. 이 제품은 1.5kW급 장치와 유사하게 간단하고 유연하게 설치할 수 있고, 하나의 패널에서만 모든 유지보수를 수행할 수 있도록 설계될 것이다.


마이크로 열병합발전(m-CHP) 구성에 있어 ‘BG-60’은 주로 상당한 양의 전기를 소비하는 상업 및 SME 규모(호텔·레스토랑·요양원 등)의 건물에 적합하지만 다세대 주거용 애플리케이션에도 적용할 수 있다.


또한 ‘BG-60’은 하나 이상의 연료전지를 연속적으로 통합한 시스템으로 설치할 수 있다. 이러한 측면에서 ‘BG-60’은 여러 시장 및 신규 시장을 포괄하고 탈 탄소화 차원에서도 설치할 수 있으며, CO2 배출량은 기존 전력 그리드에서 나오는 kWh당 CO2 배출량보다 매우 낮다.


‘BG-60’은 연속적인 전기 생산(24시간 중 7시간)은 물론 낮은 유지 보수와 소형 장치로 인해 프로슈머로서 훨씬 더 많은 역할을 하는 최종 사용자의 에너지 비용을 크게 줄일 수 있도록 해준다. 태양광과 같은 다른 에너지원과는 달리 ‘BG-60’에서 생성된 에너지를 제어할 수 있고 예측 가능하며, 전력 밀도(kW/㎡)가 높다.


‘BG-60’은 마이크로 열병합발전 애플리케이션뿐만 아니라 매우 높은 효율과 신뢰성을 가진 직접적인 전기 공급장치로서 새로운 애플리케이션에도 사용될 수 있으며, 앞서 언급한 동일한 이점을 유지할 수 있다.




솔리드파워는 Shell, HYGEAR 등의 기업들과 함께 ‘CH2P 프로젝트’를 진행 중이다. 이 프로젝트에 대해 설명해달라.

유럽 FCH(연료전지 & 수소 공동 프로젝트)가 후원하는 ‘CH2P’는 향후 수소전기차용 수소연료 충전소의 이동성 전환 기술 구축에 기여할 것이다.


이러한 새로운 열병합발전 기술(CH2P; Coge-neration of Hydrogen, Heat and Power)은 기존 인프라망으로 공급되는 탄소 기반 천연가스(NG) 또는 고체산화물 연료전지(SOFC)를 통해 수소와 전력을 생산하기 위한 바이오메탄으로 널리 이용되는 메탄 농축 가스에 의해 공급된다.


이러한 도전적인 프로젝트는 기존 기술에 비해 고효율(최대 70%)을 나타내고 환경에 미치는 영향이 적은 수소와 전기를 생산하는 것을 목표로 한다. 여기서 수소생산비용 목표는 4.50유로/kg이다.


프로젝트 종료 시 사용할 수 있는 기술은 실증 사이트에서 생산된 수소를 상업용 급유소로 짧은 시간 내에 이동시키면서 대형 소매 사이트에 배치될 수 있도록 확장되어야 한다. 이 프로젝트에서 파트너들 간의 협력은 자동차, 버스, 기차와 같은 광범위한 수소 모빌리티(FCEV)를 공급해 수소에 기반한 청정 기술로의 전환을 가속화 할 수 있는 길을 닦을 수 있다.




솔리드파워는 연료전지시스템 대형화를 추진 중이다. 그 이유를 말해달라.
향후 에너지 생산 시장은 끊임없이 변화할 것이다. 가까운 미래에 우리는 선택된 국가들, 특히 대규모 에너지 생산국들에서는 기존의 전통적인 발전소가 생산할 수 있는 것보다 더 높은 효율을 바탕으로 보다 친환경적인 에너지 생산의 필요성이 커지게 될 것이다.


솔리드파워는 더 큰 용량의 제품을 개발함으로써 이러한 미래의 수요를 충족시킬 수 있을 것이다. 이것이 우리가 대규모의 연료전지시스템을 면밀히 검토하고 있는 이유다. 이의 일환으로 솔리드파워는 마이크로소프트에 200MW 이상의 연료전지시스템을 단계적으로 공급하는 계약을 체결했다.


솔리드파워는 이를 통해 대규모 데이터센터를 위한 전력 생산 프로젝트 기반 솔루션을 제공할 수 있었다. 따라서 당사의 제품은 맞춤형 방식으로 서버 랙에 통합되었으며, 주로 24시간 중 7시간 연속으로 전기를 생산하지만 전력 그리드에 문제가 있을 경우 백업 솔루션으로 기능하기도 했다. 이 솔루션은 오늘날 데이터센터에서 흔히 볼 수 있는 기존의 전력 백업 솔루션에 대한 흥미롭고 비용 효율적인 대안으로 간주되고 있다.




솔리드파워는 한국을 굉장히 매력적인 시장으로 보고 있는 것으로 알고 있다. 그 이유에 대해 말해달라.
우리 모두가 알고 있듯이 한국은 매우 강력한 정부 이니셔티브를 가진 세계에서 가장 크고 강력한 연료전지 시장이다. 한국 정부는 최근 기존의 ‘재생에너지 3020’ 이행계획 외에도 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 발표했다. 이는 아마도 세계에서 가장 진보적이고, 야심차며, 가장 강력한 계획 중 하나일 것이고, 한국 수소경제 비전의 일원이 되는 것은 우리에게 큰 영광이 될 것이다.


현재 한국 시장에 발전용 연료전지가 가장 큰 비중을 차지하고 있지만 우리는 가정과 건물에 대한 연료전지 적용에 있어 매우 강력한 가능성을 보고 있다. 연료전지 시범사업에 진지한 관심을 보이는 지방 정부들은 물론 훌륭한 아이디어와 비전을 가진 공공 및 민간 부문의 적극적인 고객들이 있다.


우리는 이러한 역동적인 시장에서 많은 것을 배우고 귀중한 지식과 경험을 얻었고, 결국 우리는 미래에 다른 해외 시장에도 적용하고 싶다.


솔리드파워의 한국 시장 진출 계획에 대해 말해달라.
당사의 연료전지시스템(BlueGEN)에 대해 내년 초에 완료될 KGS(한국가스안전공사) 인증과 이후 진행할 KS인증을 준비하고 있다. 이러한 인증을 통해 우리는 초기에 주택과 건물을 위한 시스템을 판매하고 설치하는 데 초점을 맞출 것이다.


이와 동시에 솔리드파워는 당사의 시스템을 지역화하기 위해 우리의 파트너인 한국의 연료전지 기업 ‘FCI’와 협력할 것이다. 현지 서비스팀 훈련이나 소프트웨어 수정 등 해야 할 과제가 많고, 이를 해결해야만 한국 고객들에게 제대로 서비스를 제공할 수 있다. 유럽과 북미 시장에서의 20년간의 경험과 노하우를 바탕으로 이러한 과제들을 차근차근 풀어나가겠다.


또한 솔리드파워는 한국 기업 ‘FCI’와 합작으로 대전에 50MW 규모의 연료전지 생산공장을 설립할 계획이다.


우리의 시스템을 국산화(한국 현지화)시키는 것은 미래의 힘이며, 우리는 첫 번째 단계를 세우기 위해 ‘FCI’와 긴밀히 협력하고 있다. 이 계획은 우리가 현재 이탈리아에 있는 당사의 스택 제조 공장을 운영하고 있는 것뿐만 아니라 독일에 있는 조립 공장을 증설하는 것과 관련이 있다.


우리는 현지의 생산 경험을 바탕으로 현지 전문가 양성 및 공급망 확보 등 시스템을 한국형으로 현지화하기 위해 단계별 접근 방식을 취하고자 한다.


한국 시장에서 솔리드파워의 SOFC는 어떤 역할과 기여를 할 수 있다고 생각하나.    
당사의 BlueGEN 시스템은 전 세계적으로 상업적으로 이용 가능한 시스템 중에서 가장 높은 효율성을 가지고 있으며, 매우 안정적이고 강력한 성능을 갖추고 있다. 이는 우리의 시스템이 고객들에게 재정적 이익뿐만 아니라 ‘태양광+SOFC’, ‘태양광+풍력발전+SOFC’ 또는 ‘바이오가스+SOFC’ 등의 다양한 비즈니스 모델도 제공할 수 있다는 것을 의미한다.


우리는 다양한 맞춤형 솔루션을 제공할 수 있다. 한국형 제품은 대규모 설치와 운영으로 대기오염과 CO2 배출량을 줄이면서 국내 고용을 늘리는데 기여할 것이다.


솔리드파워의 진보된 기술과 이의 상업화를 위한 계획이 주택·건물, 그리고 자동차를 위한 그린 수소를 생산하면서 한국의 수소경제에 또 다른 중요한 이정표가 되기를 진심으로 바란다.




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