연료전지와 하이브리드 시스템

전문가 제언

○ 향후 청정연료인 수소를 에너지원으로 하는 대표적인 핵심기술로 연료전지가 있다. 연료전지는 환경공해물질인 NOx, SOx, 분진 등의 배출이 거의 없다. 최근에는 연료전지에 가스터빈 등을 조합한 하이브리드 시스템을 구성하여 열효율을 향상시키는 연구가 활성화되고 있다.

○ 일본 전기중앙연구소에서도 연료전지 하이브리드 시스템을 고효율화하기 위해 독자 시스템을 구성하였다. 일본 내 가압운전 실적이 가장 많은 MCFC(용융탄산염 연료전지)와 가스터빈을 조합한 시스템으로 산화제로는 공기 대신 산소를 사용하였다.

○ 성능분석 결과, 70%대 후반의 매우 높은 열효율 달성이 가능했다. 또한 이 시스템에서는 CO2를 쉽게 회수 가능하고 MCFC의 출력밀도를 크게 높일 수 있어 낮은 비용 등 많은 장점이 있다.

– 그러나 이 시스템은 CO2 분압이 매우 높아 MCFC의 수명을 좌우하는 니켈의 단락 현상을 가속시켜, 수명은 3,000시간 정도에 지나지 않았다. 따라서 향후에는 높은 CO2 분압에서의 MCFC 수명연장과 낮은 CO2 분압 시스템의 개발이 중요한 과제이다.

○ 우리나라도 향후 수소 이용 핵심기술인 연료전지에 대해서, 1980년대부터 에너지기술연구원을 중심의 연구기관, 대학교, 민간기업 등에서 연구 활동을 시작했다. 처음에는 인산염형 연료전지 연구를 시작으로 최근에는 주로 자동차용인 고체고분자형 연료전지 등으로 확대되고 있다.

○ 연료전지에 있어, 연료전지의 사용수명 확보와 발전효율 향상은 저비용화와 함께 실용화 확대를 위한 관건이다. 또한 에너지 이용 효과를 극대화하기 위하여 흡수식 등의 냉난방 사이클과의 복합 시스템도 검토해 볼 필요도 있을 것으로 생각된다.

저자

KODA Eiichi

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2006

권(호)

34(2)

잡지명

일본가스터빈학회지(M026)

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

89~93

분석자

이*원

분석물

• 연료전지와 하이브리드 시스템.pdf [235,079 byte]

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