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수소 및 연료전지 연구 현황

전문가 제언: ○ 연료전지는 소형 분산형 발전시스템으로 구성되며 회전기기가 없어 소음이 없고 공해물질의 배출이 없는 환경 친화적인 발전기술로서 지구온난화 문제를 완화시킬 수 있는 새로운 기술로 부각되고 있다. 연료전지의 원리는 1802년 영국의 H. David경에 의해 처음 제안되었으며, 1959년 영국 F. Bacon이 5kW급 알칼리 연료전지를 개발하였다.

○ 그 후 1965년 미국 Gemini 3호 우주선에 고분자 연료전지를 이용함으로서 실용화 첫 발을 디뎠다. 연료전지는 초기에 우주선이나 군사용 특수목적을 위해 개발되었으나 1970년대부터 미국은 이를 전력사업으로 이용하기 위한 연구개발을 착수하였다. 일본은 오래전부터 Moon light, Sunshine 계획 등의 추진을 통해 막대한 연구개발비를 투입하고 있다.

○ 우리나라는 1980년 초부터 대체에너지 사업으로 출연연구소, 기업, 대학 등에서 연료전지 연구개발을 적극 추진하게 되었다. 초기에는 인산형, 용융탄산염 연료전지를 개발하였으나 1990년대에는 직접메탄올, 고체고분자형, 고체산화물 연료전지를 개발하게 되었으며, 현재 상당한 기술수준에 도달하였다. 최근 미국과 일본은 고온 연료전지인 용융탄산염(MCFC) 연료전지와 고체산화물(SOFC) 연료전지를 가스터빈 복합발전(IGCC) 과 연계하여 70% 이상의 발전효율을 얻을 수 있는 발전 시스템을 계획하고 있다.

○ 향후 우리나라는 주택용 고정식 및 수송용 이동식 연료전지가 보급될 것으로 전망된다. 이를 위해 안전한 수소 충전소가 설치되고, 고정식 연료전지를 위해 기존의 도시가스 배관망을 활용할 수 있는 천연가스 개질에 의한 수소생산 인프라가 구축되어야 할 것이다. 수소 및 연료 전지 에너지 기술이 지구온난화 문제를 완화하고 미래 에너지 포트폴리오에 중요한 역할을 할 수 있게 하기 위해서는 국제협력을 강화하고 환경문제에 영향을 주지 않는 저렴한 수소제품과 저렴한 연료전지가 개발되어야 할 것이다.

저자: H. J. Neef
자료유형: 학술정보