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발전 수소제조 가역전지의 개발

전문가 제언: ○ 가역연료전지(SORC; Solid Oxide Fuel Cell)란 태양광이나 지열, 풍력 등의 신재생에너지로부터 생산된 전력의 여분을 저장하는 장치로서, 물을 전기분해하여 전기를 수소로 저장해 두었다가 다시 수소를 전기로 바꿔 공급하는 전지이다. 재생효율은 70%로서 염가의 대용량 전력저장에 유리하다. 일반 사무실뿐만 아니라 병원입원실, 산간벽지의 주택이나 대규모 발전에 대량으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

○ 2013년 5월, 현대자동차는 미국 에너지부가 발족시킨 민관합동 수소가역 연료전지자동차(FCEV; Fuel Cell Electric Vehicle)개발에 참여하여 독일 메르세데스-벤츠, 일본 도요타, 닛산과 함께 가역연료전지(SORC)도 개발하고 있다. 향후, 수소연료전지의 제작단가 절감, 미국 연료전지자동차 충전소 설립, 충전설비규격 등 수소연료 인프라 발전 방안을 연구하게 된다.

○ FCEV는 오일대신에 물중의 수소와 공기 중 산소를 이용해 전기를 생산하는 수소연료전지의 일종인 가역충전 배터리처럼 사용하는 차다. 수소연료전지는 전기를 충전하는 대신 일반적인 물과 공기로부터 수소만 회수하여 재충전하면 된다. 수소연료전지가 생산한 전기는 모터를 구동시키며, 물과 열을 제외하고는 오염물질이 배출되지 않아 미래의 친환경 동력원으로 이동용 가역연료전지 사용량이 급증할 것으로 사료된다.

○ 최근, 원자력관련 전력부족과 에너지절감 대책으로서 SORC개발이 가속되는 가운데 수소연료전지의 단가와 전해설비가 수백 만 원에 달하는 점이 상용보급에 어려움을 격고 있다. 하지만 최근 방대한 양의 해수를 담수화하거나 수소회수에 관한 연구개발이 활성화되고 있다.

○ 가역연료전지(SORC; Solid Oxide Fuel Cell)란 태양광이나 지열, 풍력 등의 신재생에너지로부터 생산된 전력의 여분을 저장하는 장치로서, 물을 전기분해하여 전기를 수소로 저장해 두었다가 다시 수소를 전기로 바꿔 공급하는 전지이다. 일반 사무실뿐만 아니라 병원입원실, 산간벽지의 주택이나 대규모 발전에 저렴하게 대량으로 사용할 수 있다.

○ 2013년 5월, 현대자동차는 미국 에너지부가 발족시킨 민관합동 수소가역 연료전지자동차(FCEV; Fuel Cell Electric Vehicle)개발에 참여하여 독일 메르세데스-벤츠, 일본 도요타, 닛산과 함께 가역연료전지(SORC)도 개발하고 있다. 향후, 수소연료전지의 제작단가 절감, 미국 연료전지자동차 충전소 설립, 충전설비규격 등 수소연료 인프라 발전 방안을 연구하게 된다.

○ FCEV는 오일대신에 물중의 수소와 공기 중 산소를 이용해 전기를 생산하는 수소연료전지의 일종인 가역충전 배터리처럼 사용하는 차다. 수소연료전지는 전기를 충전하는 대신 일반적인 물과 공기로부터 수소만 회수하여 재충전하면 된다. 수소연료전지가 생산한 전기는 모터를 구동시키며, 물과 열을 제외하고는 오염물질이 배출되지 않아 미래의 친환경 동력원으로 이동용 가역연료전지 사용량이 급증할 것으로 사료된다.

○ 최근, 원자력관련 전력부족과 에너지절감 대책으로서 SORC개발이 가속되는 가운데 수소연료전지의 단가와 전해설비가 수백 만 원에 달하는 점이 상용보급에 어려움을 격고 있다. 하지만 최근 방대한 양의 해수를 담수화하고자하는 수소회수에 관한 연구개발이 활성화되고 있다.

○ 2013년 한국항공대학교에서 개최된 한국표면공학 춘계학술발표에서 ‘수소생산과 수소연료전지 구동’에 관한 논문이 10편 이상 발표되었다. 강원대학교는 SORC개발에 착수하였고, 아직 기초연구 수준이다. 필자는 ReSEAT프로그램을 통하여 연료전지 가술자료제공과 함께 나노응용 전기화학을 강의중이다. Nernst eq.', pH-전위(Pourbaix)도의 지속적인 전기화학 강의와 기술정보제공으로써 대학과 기업의 국산SORC개발의 활성화를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

저자: Toshiaki YAMAGUCHI
자료유형: 학술정보