탄소중립 방안으로 주목받고 있는 수소를 전력, 열로 활용하기 위한 연료전지에 대한 기술현황 및 발전방향 공유의 장이 마련됐다.
울산전시컨벤션센터에서 11월11일 개최된 2021 울산 국제수소에너지전시회 및 포럼(H2WORLD)의 ‘수소연료전지’ 세션은 건물, 차량, 선박 등에 발전원으로 활용되고 있는 수소연료전지에 대한 기술발전 수준, 수소연료전지시장 전망 등 최신정보를 공유하는 계기가 됐다.
이흥수 울산테크노파크 수소기술센터장이 진행을 맡았으며 △현대모비스의 수소연료전지 프로젝트와 수소사업 비전 △ABB의 선박용 연료전지시스템 개발현황 △두산의 수소연료전지 개발현황 △세레스 파워의 사업실적과 에너지전환 속 한국의 리더십 △러시아 국가기술역량이니셔티브센터의 수소에너지 및 연료전지 개발현황 △수소연료전지의 글로벌 전망과 커민스의 기술개발 현황 등 순으로 발표가 진행됐다.
현대모비스, 상용차 연료전지 적용분야 확대성창현 현대모비스 책임매니저는 ‘현대모비스의 수소연료전지 프로젝트와 수소사업 비전’을 발표했다.
성창현 책임매니저는 “내연기관이 장기간 사용될 수 없는 확신을 가지고 현대는 친환경 취지에 대응하기 위해 연료전지에 대한 기술개발을 추진하고 있다”라며 “현대모비스는 수소자동차뿐만 아니라 지게차, 굴삭기 등 비차량사업에 수소기술 적용을 진행하고 있다”고 밝혔다.
현대모비스는 차량용 연료전지를 45kW으로 구성해 소형지게차에 적용했다. 창고 내에서 지속사용되는 지게차의 특성으로 인해 전기지게차는 충전시간으로 인한 불편이 발생하고 있었다.
성창현 책임매니저는 “기존 전기지게차대비 빠른 충전시간으로 운용효율을 제고했지만 가벼운 무게로 인한 작업 애로사항이 발생하는 등 예상치 못한 요소가 도출됐다”라며 “현대모비스는 수소적용분야를 확장하기 위해 많은 시도를 통해 적용분야 특성별 고려사항, 부품안정화 등에 개선점을 도출해 나가고 있다”고 밝혔다.
두산, 가정·건물 연료전지 선도양재춘 두산 퓨얼셀파워 연구소장은 ‘두산의 수소연료전지 개발현황’을 발표했다.
두산 퓨얼셀파워는 2001년 설립 이후 국내 최초 가정용 연료전지시스템을 상용화했으며 제품경쟁력 향상을 위한 연구개발과 고체산화물연료전지(SOFC) 및 순수수소용 고분자전해질연료전지(PEMFC) 등으로 영역을 확장하고 있다.
양재춘 연구소장은 “두산 퓨얼셀파워는 국내 유일 전용 생산공장을 보유하고 있으며 연료전지 통합관제시스템 운영을 통해 실시간 대응서비스를 제공하고 있다”라며 “가정용 1kW, 건물용 5·10kW 연료전지 제품을 공급하고 있으며 세레스 파워와 5~10kW 건뮬용 SOFC 공동개발을 진행하고 있다”고 밝혔다.
두산 퓨얼셀파워의 연료전지는 LNG를 개질해 생산한 수소를 사용하고 있으며 △연료·공기·물 공급 모듈 △수소추출모듈 △스택모듈 △열관리모듈 △전력제어모듈 등으로 구성돼있다. 두산 퓨얼셀파워의 연구분야는 개질기, 스택, 시스템 진단, BOP 등이 있으며 필드테스트, 실증운전을 통해 5년 이상의 수명기술을 확보했다. 지난 9월에는 금속플레이트 타입 SOFC를 개발했으며 발전효율은 54% 수준을 달성했다.
양재춘 연구소장은 “그린수소의 경제성이 확보되기 전까지는 LNG 개질을 통한 수소생산 및 공급모델 구축, 검증을 지속 추진할 계획”이라며 “향후 신재생에너지, 수전해, 수소저장, 연료전지 등을 통한 도시단위 설계 및 안전설계기술을 확보할 계획”이라고 밝혔다.
ABB, 선박부문 탄소저감 노력 추진알프 까레 아드나네스(Alf Kare Adnanes) ABB AMEA 지역총괄대표는 ‘ABB의 선박용 연료전지시스템 개발현황’ 발표를 진행했다.
알프 까레 아드나네스 AMEA 지역총괄대표는 “선박업계는 국제해사기구의 요구사항을 준수하기 위해 20년 이상 사용해온 디젤엔진기술을 탄소배출이 적은 기술로 전환해야하는 상황”이라며 “ABB는 저탄소사회를 실현하기 위한 전원동력기술 개발을 적극 추진하고 있다”고 밝혔다.
이어 “ABB는 탄소절감형 페리사업을 진행하고 있으며 이번 사업은 100% 전기화를 통해 탄소배출을 저감하는 것”이라며 “이와 함께 전기추진시스템을 통해 선박을 운전하고 이를 위한 연료전지 모듈을 만들어 표준화하는 것이 목표로 사업을 추진하고 있다”고 덧붙였다.
세레스 파워, 기술집약형 수소경쟁력 확보조셉 레녹스(Joseph Lenox) 세레스 파워 APAC 사업개발본부장은 ‘세레스 파워의 사업실적과 에너지전환 속 한국의 리더십’ 발표를 진행했다.
세레스 파워는 기술 라이선스 전문기업으로 고체산화물연료전지(SOFC)에 대한 독보적인 기술력을 바탕으로 전세계 많은 기업들과 파트너 관계를 구축하고 있다. 특히 두산과 파트너십을 통해 연료전지를 생산하고 있다.
조셉 레녹스 본부장은 “세레스파워는 지난해 11월 두산과 더욱 확장된 파트너십을 체결해 연료전지기술 향상을 진행하고 있다”라며 “단순한 시스템 개발협력뿐만 아니라 건축기술까지 파트너십을 확장했으며 2024년 50MW급 연료전지 생산시설 확장, 선박부문도 포함한다”고 밝혔다.
이어 “한국은 이명박 대통력 정부부터 수소와 관련된 프로젝트에 관심을 가지고 있었으며 이를 통해 에너지전환기술분야에서 선도국가로 발돋움할 수 있었다”라며 “한국은 수소신기술에 대한 파일럿 사이트로 많은 기술이 도입되고 있으며 한국은 전력생산부문에서 많은 기회를 가지고 있어 세레스 파워는 이에 대해 적극 지원할 것”이라고 덧붙였다.
러시아, 수소 전과정 기술개발 추진레브체코 알렉세이(Alexey Levcjenko) 러시아 국가기술역량이니셔티브센터 연구소장은 러시아 국가기술역량이니셔티브센터의 수소에너지 및 연료전지 개발현황에 대해 발표했다.
러시아는 소련 우주프로그램을 통해 수소기술개발을 진행했으나 1990년대 관련 프로그램이 중단됐다. 최근 탄소중립에 대한 수소의 중요성이 강조되면서 센터를 구축했으며 수소분야 개발을 적극 진행하고 있다.
레브체코 알렉세이 연구소장은 “수소를 에너지원으로 활용하기 위해 다양한 기관, 기업, 연구기관, 연구소 등이 참여하고 있으며 독자기술 개발에 박차를 가하고 있다”라며 “연료전지의 경우 효율성을 높이고 생산비용을 줄이기 위한 연구를 진행하고 있다”고 밝혔다.
이어 “소재부문 개발도 진행하고 있으며 상온, 저온, 고온, 습도 등 악조건에서 안정성을 확보할 수 있는 스택 개발 및 50~5,000W 수준의 이동형 전력공급기술에도 주목하고 있어 소형 드론 등 모빌리티에 적용될 것으로 기대된다”라며 “수소생산기술을 확보하기 위해 수전해 기술을 개발하고 있으며 이를 통해 러시아가 수소생산 주요국으로 부상할 수 있을 전망이다”고 덧붙였다.
커민스, 수소경제 확산…가격저감 관건알런 크네이즈(Alan Kneisz) 커민스 글로벌 사업개발본부장은 ‘수소연료전지의 글로벌 전망과 커민스의 기술개발 현황’을 발표했다.
알런 크네이즈 본부장은 “연료전지가 발전원으로 주류화되고 있으며 한국은 글로벌 리더로서 커민스는 한국에 적극 협력하고 있다”라며 “커민스는 에너지전환 기술 확보를 위해 대규모 합병을 통해 대규모 글로벌 조직을 구축해 캐나다, 유럽, 미국, 아시아 등에서 사업을 추진하고 있다”고 밝혔다.
커민스의 캘리포니아센터는 수소 전동화 트렌스포테이션을 적극 추진하고 있으며 커민스의 수소분야 70여년의 경험을 통해 전해조를 공급하고 있으며 많은 프로젝트를 수행한 경험을 가지고 있다.
알런 크네이즈 본부장은 “연료전지 발전시스템의 대형화를 적극 추진하고 있으며 빠른 시일 내에 100MW 규모에 도달할 수 있을 것으로 예상된다”라며 “커민스는 전세계에 걸친 지원시스템을 구축하고 있는 강점을 보유하고 있으며 독특한 디자인과 마케팅을 진행하고 있다”고 밝혔다.
이어 “수소경제 확산을 위해서는 수소생산비용의 절감이 필요하며 많은 국가에서 나서서 수소생산기술을 확보하기 위해 경쟁하고 있다”라며 “또한 수소와 관련된 기술의 가격이 3~5년 내 50~60% 수준으로 낮아질 것으로 전망되며 장기적으로는 기존 발전단가와 비슷한 수준이 되는 코스트 패리티를 달성할 수 있을 것으로 예상된다”고 덧붙였다.
현대모비스, 상용차 연료전지 적용분야 확대
두산, 가정·건물 연료전지 선도
ABB, 선박부문 탄소저감 노력 추진
세레스 파워, 기술집약형 수소경쟁력 확보
러시아, 수소 전과정 기술개발 추진
커민스, 수소경제 확산…가격저감 관건
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