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연료전지시스템의 이산화탄소 감축효과

전문가 제언: ○ 연료전지는 천연 가스와 메탄올 등의 연료로부터 생성된 수소를 대기 중의 산소와 반응시켜 전기를 만드는 발전 방식으로 40~60%의 높은 발전효율을 갖고 있다. 반응과정에서 나오는 배출열을 이용하면 최대 80% 가까이 에너지로 전환이 가능하다. 다양한 연료를 사용할 수 있기 때문에 에너지 자원을 확보하기 쉽고, 연료를 태우지 않기 때문에 석탄 화력 발전에 비해 배출되는 NOx는 1/38, CO2는 1/3 수준으로 소음도 매우 적어 공해 배출 요인이 거의 없는 무공해 에너지 기술이다.

○ 연료전지 시스템은 모듈화에 의한 건설 기간의 단축, 설비용량의 증감이 가능하고 입지 선정이 용이하다. 따라서 도심 지역 또는 건물 내 설치가 가능하여 경제적으로 에너지를 공급할 수 있으며, 천연가스, 도시 가스, 나프타, 메탄올, 폐기물가스 등 다양한 연료를 사용할 수 있으므로 기존의 화력 발전을 대체하고, 분산 전원용 발전소, 열병합발전소, 무공해 자동차 전원 등에 적용될 수 있다.

○ 연료전지의 시장은 일본과 미국의 선도로 급성장하고 있다. 건물용 연료전지는 2015년에 1,000MW, 2020년에는 3,200MW로, 발전용 연료전지는 2010년에 20GW, 2020년에 96GW로 성장할 것으로 예측되고 있으며, 파생시장으로 무정전 친환경 선박용 연료전지 발전 시스템도 성장하고 있다. 자동차 분야에서도 독일의 BMW가 가솔린 엔진과 수소연료전지, 배터리를 결합한 신개념 연료전지 하이브리드 자동차를 2014년에 양산할 계획이다.

○ 국내에서도 대구시에서 2010년 4월 세계 최대 규모인 11.2MW 규모의 수소연료전지 발전소의 건립에 착수하여 2011년까지 연간 약 90,000MWh의 전력과 20,000Gcal의 열을 공급할 예정으로 연간 18,500톤의 탄소배출권도 동시에 획득하게 된다. 포스코는 2008년부터 연료전지의 연료 공급과 전력 변환공장을 가동하고 있으며, 신재생에너지 의무할당제가 시행되는 2012년까지 기존 디젤발전기를 대체할 수 있는 비상전원용 연료전지와 건물용 연료전지를 출시하고, 2015년부터 선박용 연료전지 생산을 시작할 계획으로 무공해 연료전지 시스템의 개발에 주력하고 있다.

저자: Jung-Ho Wee
자료유형: 학술정보