건물용 연료전지에 ‘Made in Korea’를 새기다
건물용 연료전지에 ‘Made in Korea’를 새기다
  • 장효진 기자
  • js62@energytimes.kr
  • 승인 2009.01.01 20:13
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1kW급 제품 ‘에코제너’ 80% 고효율 열병합발전장치
2009년 3차 모니터링사업 실질적인 성능 평가 집중
부품기업 없어 시장 확대 걸림돌… 정부 정책 중요

한국의 연료전지시장 선도 기업-1

 10여년간의 연구개발로 가정용(건물용) 수소연료전지의 상용화시대를 연 GS퓨얼셀(대표 배준강)은 GS칼텍스의 기술력을 기반으로 2000년 11월 설립됐다.

GS퓨얼셀은 2003년 8월 국내 최초로 1kW급 건물용 연료전지 시스템을 개발한데 이어 2004년 4월 전기발전과 함께 난방 및 온수 공급도 가능한 1kW급 건물용 고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 열병합시스템을 자체 기술로 개발해 냈다.

배준강 대표는 내년 하반기에는 본격적인 가정용 수소연료전지시장이 열릴 것으로 내다봤다.

현재 GS퓨얼셀은 건물용 연료전지의 본격적인 상용화를 위해 국산화 개발 및 양산화를 통한 가격저감 노력을 진행하고 있다.

가정에서 바로 쓸 수 있는 ‘에코제너’

GS퓨얼셀은 2006년 7월 경동나비엔과 기술협력을 위한 양해각서를 체결해 건물용 연료전지 시스템의 공동개발을 진행해 왔다.

GS퓨얼셀은 연료전지시스템에 필요한 열저장장치의 기본 설계와 운전조건을 제시하고, 경동나비엔은 고효율 콘덴싱보일러 기술이 적용된 열저장장치 제품을 제작해 공급했다.

개발된 1kW급 건물용 연료전지인 ‘에코제너’는 전기효율 35%, 열회수 효율 45%로 전체 효율이 80%를 넘는 고효율 열병합발전장치다.

‘에코제너’ 1기를 통해 연간 2톤의 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있으며, 연간 0.58톤의 원유 수입량을 절감할 수 있는 친환경발전 시스템이다.

높은 에너지효율은 가정의 광열비를 획기적으로 줄일 수 있으며, 일반적인 4인가족(월평균 420kW/h 전력 사용)의 경우 연간 약 56만원을 절약할 수 있다.

‘에코제너’는 또 발전장치와 열저장장치가 별도 독립된 형태로써 현장에 따라 자유로운 위치선정과 설치가 가능하다. 설치면적을 최소화할 수 있으며, 옥내외 구분 없이 자유롭게 설치가 가능한 장점이 있다.

‘에코제너’는 2006년 후반들어 정부의 ‘가정용 연료전지 모니터링 사업’을 통해 서울시를 비롯해 전국 6개 지자체에 총 55기가 공급돼 운전되고 있다.

모니터링 사업이 끝나는 내년에는 전국 총 100 가정에 설치돼 상용화를 위한 마지막 평가가 진행될 예정이다.

GS퓨얼셀은 2012년이 건물용 연료전지 상용화의 원년이 될 것으로 내다보고 있다.

가격 낮추기 작전 돌입

건물용 연료전지의 가격경쟁력 확보는 상용화에 가장 큰 이슈다. GS퓨얼셀은 생산 단가를 낮추기 위해 양산화 기술개발을 지속하고 있다.

배준강 대표는 “국내 여러 업체들과 협력을 진행해 각종 부품의 국산화 개발을 위한 노력을 계속하고 있다”며 “양산화를 통해 연료전지 가격이 시장 경제성을 갖게 되는 1000만원 이하로 낮아지기 위해서는 연산 1만대 수준의 생산량이 확보돼야 한다”고 말했다.

그는 정부의 그린홈 100만호 사업에 주목하고 있다. 정부의 시장 확대 노력을 높게 평가하면서도 시기적으로 늦은 감이 없지 않아 있기 때문이다.

정부는 연료전지 산업화를 위해 2020년까지 10만호의 가정용 연료전지 보급 계획을 발표했다.

배 대표는 “정부의 계획대로라면 10만호 규모의 생산량은 수년후에나 가능하게 될 것”이라며 “이미 올해 연산 만대 규모의 양산화 준비를 마친 일본에 비해 상용화는 늦춰질 수 밖에 없다”고 우려를 나타냈다.

특히 부족한 국내 연료전지 부품업체들을 끌어들이기 위해서는 확실한 시장 규모의 확보가 중요하다는 설명이다.

그는 “일본에서는 대규모 보급과 함께 BOP 개발과제를 통해 부품 시장을 확보해 줬으며, 이는 상호 시너지 효과로 연료전지의 가격을 대폭 낮추는데 일조하고 있다”고 강조했다.

배 대표는 이와 함께 “기업의 기술개발 및 투자와 함께 정부의 적극적인 보급 확대를 통해 초기 시장을 안전하게 확보할 수 있을 때 기업들의 생산설비에 대한 투자는 수월해 질 것”이라며 “연료전지의 산업화 및 이와 관련된 산업의 동반 성장도 기대할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

인터뷰 - 배준강 GS퓨얼셀 대표이사

“가정용 연료전지 상용화 준비는 끝났다”

- 가정용 연료전지 시장 확대는 정부의 지원이 절대적으로 필요한데.

▲앞서 말한 바와 같이 정부의 적극적이고 명확한 정책 실행은 연료전지를 포함한 신재생에너지의 산업화에 매우 중요하다.

신재생에너지산업은 정부의 지원 없이 독자적으로 자생하기 불가능한 영역이다. 또 현재가 아닌 미래 국가 경쟁력을 좌우할 차세대 성정 동력원인 만큼 산학연관이 합심해 끌어 나가야 한다.

세계적 경기 불황에서도 일본뿐 만아니라 미국과 유럽 등 선진국들은 신재생에너지개발 및 보급을 위한 적극적이고 확대된 정책을 제시하고 있다.

우리나라도 향후 에너지안보와 국가 경쟁력 확보를 위해 신재생에너지에 대한 명확한 방향과 적극적인 투자가 필요하다고 생각된다.

 

- 모니터링 사업을 통해 제품의 신뢰성을 확보하고 있는 것으로 안다. 현장의 반응은 어떤가.

▲ 지금까지 ‘가정용 연료전지 모니터링사업’을 통해 전국에 110대가 운전됐으며 GS퓨얼셀은 이 중 55대를 설치했다.

최근까지 모니터링 사업을 통해 평가된 결과로는 일본의 연료전지 시스템과 대등한 수준의 성능과 효율을 보여주고 있다. 이미 한국에 비해 3년전에 시작된 일본과 기술격차가 만힝 해소됐다고 볼 수 있다.

다만 3년이라는 시간적 요소와 함께 보급 규모의 차이로 인해 가격과 내구성 검증은 부족한게 사실이다.

하지만 현재 운전되고 있는 ‘에코제너’의 경우 목표발전량인 5MWh를 거의 달성했고, 1만시간의 내구성 확보도 가능하다. 내년에는 (내구성)2만시간을 확보할 것으로 예상되며 일본과의 격차는 지속적으로 좁혀질 것이다.

 

- 내년도 시장 전망을 해주신다면.

▲ 올해 진행된 2차년도 모니터링 사업은 서울시를 비롯한 6개 지자체 위주로 보급이 진행됐다.

이를 통해 일반 국민들에 대한 연료전지의 홍보 및 이해도를 높일 수 있었던 좋은 기회였다고 생각된다.

모니터링 사업의 주된 목적은 평가와 검증이며, 2009년 3차년도 모니터링 사업에서는 일반 가정에 설치, 운전돼 실질적인 평가가 진행될 것이다.

이로써 내년 하반기에 시작될 보급사업의 준비가 완료될 것으로 보인다.

 

- 향후 계획에 대해.

▲ 현재 건물용 연료전지의 상용화에 집중하고 있다. 이를 통한 빠른 상용화 달성 및 초기 연료전지 시장 형성이 중요하기 때문이다.

지금까지 개발된 기술을 응용한 제품의 개발을 통해 시장 확대 노력도 병행하고 있다.

GS퓨얼셀은 축적된 기술 및 노하우를 통해 2006년 국내 최초로 수소직접발전 연료전지 시스템인 ‘에코제너-SPM'을 개발했으며, 이를 제주도 에너지기술연구원 신재생에너지 기지 및 연세대학교 수소충전소에 설치해 운전하고 있다.

‘에코제너-SPM'은 가정용연료전지와는 다르게 직접 수소를 공급해 발전하게 되며, 도시가스에서 수소를 발생시키는 연료변환기가 필요 없어 가격 및 크기를 크게 절감할 수 있다.

효율 또한 매우 높다. 이러한 제품은 건물의 비상용 발전 장치나 서버센터의 UPS 등으로 활용될 수 있다.

또한 앞으로 중앙 공급이 가능한 수소인프라가 구축됐을 때를 대비한 미래지향적인 제품이다.

GS퓨얼셀은 잠재시장이 큰 제품에 대한 기술 개발을 지속적으로 추진할 계획이다. 세계 시장 진출도 회사가 품고 있는 비전 중 하나다.


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