탄소배출 없는 직접 암모니아 SOFC 상용화 기반 마련을 위한 기술개발이 본격화됐다.

에이치앤파워(대표 강인용)는 한국기계연구원이 주관하는 ACE사업의 참여기업으로 선정돼 ‘고체산화물 연료전지(SOFC)시스템의 암모니아 연료 전환을 위한 시동기술 및 AI기반 건전성 기술개발’ 과제를 수행한다고 밝혔다.

이번 프로젝트는 기존 천연가스 기반 SOFC시스템을 암모니아 연료로 완전히 전환하기 위한 핵심 원천기술를 확보해 시동부터 정상 운전까지 전 과정을 아우르는 핵심기술을 고도화할 예정이다.

과제목표는 에이치앤파워의 3kW급 천연가스 SOFC시스템에 암모니아 연료기술을 적용해 단일 연료 기반으로 시동부터 정상운전까지 구현하는 것을 목표로, 무탄소 연료전지시스템 기술을 확보하며 시동장치기술과 시스템 최적화를 통한 성능향상기술, AI기반 수명예측기술 등을 개발하는 것이다.

에이치앤파워는 시스템 설계·제작·제어 역량을 총동원해 암모니아연료 특성에 최적화된 MFC·블로워·열교환기 등 핵심부품 교체와 3kW급 시스템통합 및 운전을 담당한다.

기계연구원은 부분산화 반응기·암모니아 분해장치·후분해 반응기·통합 연료처리장치 등 암모니아 SOFC 핵심구성요소에 대한 13건의 특허를 기반으로 해당 기술의 실 시스템 적용과 검증을 이끌 계획이다.

이번 과제의 또 다른 핵심은 ‘AI기반 건전성 관리기술’이다. 연료전지 스택의 상태를 실시간으로 모니터링하고 잔존수명을 정확히 예측함으로써 운영비용을 절감하고 시스템의 안정성을 획기적으로 높일 것으로 기대된다.

암모니아 SOFC는 RE100 대응이 필요한 △데이터센터 △산업단지 분산전원 △선박·해양 플랜트 등 24시간 안정적 전력이 요구되는 분야에서 활용가능성이 높다.

암모니아는 탄소를 포함하지 않아 발전과정에서 CO₂ 배출이 없으며 기존 인프라를 활용한 대량 저장·해상 운송이 용이하다. 이에 따라 탄소전환에 드는 추가 비용을 크게 줄일 가능성이 높아 산업계의 주목을 받고 있다.

강인용 에이치앤파워 대표는 “국내 최고 수준 연구기관과 에이치앤파워의 시스템 역량을 결합한 이번 과제는 암모니아 SOFC분야에서 기술과 상용화 역량을 동시에 끌어올리는 중요한 전환점”이라며 “AI기반 수명예측기술로 운전신뢰성까지 확보해 데이터센터부터 선박까지 다양한 산업현장에 실질적으로 적용가능한 무탄소 분산전원 솔루션을 만들어 나갈 것”이라고 말했다.

한편 에이치앤파워는 지난해 별도의 외부개질설비 없이 암모니아를 직접연료로 사용하는 SOFC 시스템 시험운전에 성공해 암모니아연료 기반 운전가능성을 확인했다.