[월간수소경제 성재경 기자] 한국에너지기술연구원(원장 김종남, 이하 ‘에너지연’)이 세계 최고 수준의 고온 고분자 연료전지 기술을 바탕으로 연구소 기업을 설립해 본격적인 고분자 연료전지 시스템 사업화에 돌입한다.

에너지연은 동아화성(주)와의 합작투자를 통해 지난해 12월 연구소 기업 ‘동아퓨얼셀(주)’를 설립했다. 이를 통해 연구원 보유 기술인 고온 고분자 연료전지 핵심기술을 기반으로 국산 건물용 연료전지 시스템을 개발하고 시장에 공급할 예정이다. 에너지연이 출자한 기술은 5kW급 고온 고분자 연료전지 상용 기술이다.

이 기술은 전기, 온열은 물론 냉열까지 생산하는 삼중열병합 발전이 가능해 전기와 온열만 공급하는 기존 연료전지 시스템에 비해 운영 경제성이 탁월하며, 세계 최고 수준의 연료전지 스택 전기효율(54%)도 보유하고 있다.

고온 고분자 연료전지는 160도 이상에서 운전되기 때문에 냉각재로 물 대신 오일을 사용한다. 그러나 사용되는 오일에 의해 막전극접합체가 오염돼 성능이 저하되는 문제가 있었다.

이에 연구진은 해외 선진 회사들이 사용하는 카본 기반 냉각판을 금속 기반 독립형 냉각판으로 대체해 냉각 오일 유입으로 인한 성능 저하를 원천적으로 차단하는 데 성공했다.

또 분리판에 사용되는 카본과 금속 기반 냉각판 사이의 소재 이질성으로 발생하는 전기저항을 최소화하기 위해 냉각판 완충 레이어를 새로 도입하고 스택의 전기효율을 향상시켰다.

동아퓨얼셀은 올해 5kW급 고온 고분자 연료전지 제품을 출시할 예정이며, 이후 양산 설비 확충, 해외시장 진입을 위한 추가 기술 이전 등을 진행할 계획이다.

에너지연 연료전지연구실 김민진 책임연구원은 “연구원이 개발한 기술은 총 50%에 달하는 연료전지 열에너지의 적절한 수요를 찾아줌으로써 건물용 연료전지 시장을 대폭 확장시키고 정부의 수소경제활성화 로드맵 구현에도 이바지할 것으로 기대된다”며 “이번 연구소 기업과의 지속적 협업을 통해 내수는 물론 해외시장까지 진출함으로써 향후 글로벌 시장에서 선도적 위치를 차지하는 것을 목표로 하고 있다”고 밝혔다.