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가정용 연료전지와 수소충전소 개발 현황(Fuel Cell and Hydrogen Research, Development)

전문가 제언: □ 일본 독자적으로 본격적인 연료전지 개발프로젝트는 Moonlight 계획에서 1981년에 하나의 과제로 시작되었다. 1980년대에 Tokyo전력이 11MW 출력규모의 큰 플랜트의 실증 운전실험을 계획하였다. 1990년대 이후 연료전지는 소규모, 소용량 전원용으로 보다 적합하다는 인식이 강해졌다. 발전용 대규모 전원 보다는 중소규모의 분산형 전원으로 연료전지의 실용화에 관심이 기울여지고 있다.

□ 2000년 7월부터는 Tokyo가스가 일본 가스협회의 일원으로 NEDO의 ‘고체고분자형 연료전지 시스템 기술개발 사업’ 가운데 ‘수소분리형 개질 기술 개발’(2004년까지)을 중심적으로 실시하여 수소분리막 모듈의 고성능화와 개질기 구조의 최적화에 집중하여 왔다. 남은 과제는 내구 신뢰성의 검증과 저비용화이다. 4~9만시간의 내구성을 단기간에 확인하기 위해서는 열화요인의 파악과 가속열화 시험이 반드시 필요하다.

□ 연료전지와 수소에너지가 갖는 본질적인 의미, 혁신성에 대하여 해설한다. 수소에너지는 단순히 연료전지용 연로로 중요할 뿐만 아니라, 연료부문의 수소경제 전환에 따라 에너지이용 기술체계도 크게 혁신된다. 연료전지 기술의 시장도입에는 수소제조 기술의 개발과 함께 연료전지 자동차와 분산형 열병합발전(co-generation) 시스템뿐만 아니고 로봇용 연료전지 등 새로운 시장개척이 중요하다.

□ 21세기 전반까지는 여전히 원유가 주된 에너지원이 될 것이나 점차 대체에너지원이 나타날 것이다. 1차적으로는 석탄, 천연가스, 바이오매스이고, 새로운 에너지운반체(특히 수소)가 등장할 것이며, 마침내 ‘수소의 시대’로 이동해 가게 될 것이다. 연료전지 기술의 진보는 예상보다 빠르게 진전되고 있다. 2020년경에는 수소시대가 시작되리라는 각오로 여러 가지 준비를 해두지 않으면 안 된다. 이들이 상용화되기 위해서는 기술적 난제와 원가 문제를 극복해야만 한다.

저자: Shoichi Kaneko
자료유형: 학술정보