연료전지개발 선도하는 포스코파워

연료전지개발 선도하는 포스코파워

쿠키뉴스  기사전송 2009-02-11 17:56

[쿠키 경제] 녹색 혁명의 기수로 불리는 연료전지. 미래를 책임지는 에너지 발전분야의 하나다. 환경오염 물질 배출을 줄이려는 국제적 추세와도 부합하는 미래 에너지 발전분야로 포스코의 자회사인 포스코파워가 개발을 선도하고 있다. 연료전지 시장은 2018년에는 599억달러에 이를 것으로 전망된다. 33평에서 2400가구용 전력생산 경북 포항시 포스코파워에 건설된 연료전지 발전소는 연료전지 기술의 집약체다. 11일 방문한 포항 발전소에는 화력발전소의 굴뚝도, 소음도 없었다. 벤치와 잔디밭, 정원이 설치된 공원 같은 풍경이 드러났다. 거대한 발전소 대신 4층짜리 작은 사무실에서 모든 시스템을 제어했다. 150㎡ 부지에 설치된 연료전지 발전소는 단위 시간당 2.4㎽의 전력을 생산해내고 있었다. 연료전지의 핵심 설비인 스택(Stack) 8개가 가지런히 이어진 모습은 마치 전기 회로도를 연상케 했다. 각각의 스택은 300㎾의 전력을 책임지고 있다. 이유현 포스코파워 대리는 “연료전지는 좁은 부지에도 불구하고 매우 효율적인 발전을 할 수 있다는데 가장 큰 매력이 있다”면서 “흔히 발전소 하면 연상되는 대기오염이나 소음도 없는 차세대 발전시설”이라고 설명했다. 원격제어시스템(HMI)을 들여다봤다. 각각의 스택에 공급되는 산소와 수소의 양, 발열량, 전력 생산량이 일목요연하게 나타났다. 스택 8개의 가동률도 버튼 하나로 제어할 수 있었다. 1년 내내 사무실에서 모니터링이 가능한 것은 물론 HMI가 설치된 노트북과 인터넷만 있으면 해외 어디에서도 접속해 시스템을 관리할 수 있다. 배열회수 시스템도 설치돼 있어 발전시 나오는 열은 공장과 사무실의 난방과 온수 공급용으로 사용된다. 원자력발전의 방사능 유출 우려도, 화력발전의 대기 오염 우려도 없다. 이처럼 연료전지의 키워드는 고효율·다기능·친환경으로 집약된다. 국내 전기소비량의 60%를 책임지고 있는 화력의 발전효율이 35%인 반면 연료전지의 발전효율은 47%에 달한다. 토지수요도 적어 전북 전주과학산업단지에 설치된 연료전지 발전소는 100㎡에서 2.4㎽의 전력을 생산해낸다. 1가구당 평균 단위 시간당 1㎾를 사용하는 점을 감안하면 고작 33평형 아파트 1세대에서 2400여 가구가 실시간으로 사용할 수 있는 양의 전기를 생산해내는 것이다. 투트랙 개발로 세계 선두 올라선다 연료전지는 크게 용융탄산염 연료전지(MCFC)와 고체산화물 연료전지(SOFC)로 구분된다. 현재 화력발전 시스템을 라디오에 비유한다면 MCFC는 흑백 TV, SOFC는 컬러 TV다. 2세대 발전시설로 불리우는 MCFC는 미국의 FCE사가 유일하게 기술을 보유하고 있다. 포스코파워는 2007년 FCE사와 제휴를 맺고 스택 제조 기술을 인수, 이미 상용화 단계에 들어섰다. 올해 서울 상계동과 목동에 각각 2.8㎽와 2.4㎽ 규모의 연료전지 발전소도 설립된다. 현재 45% 정도 국산화가 실현됐다. SOFC는 차세대 기술로 평가받는다. MCFC에 비해 크기도 작고 발전효율이 높아 소형화·경량화가 가능하다. 세계적으로도 초기 기술 형성단계여서 국가간 경쟁도 치열하다. 미국의 GE와 일본의 미쓰비시 등이 선두 주자지만 5㎾짜리 스택만 안정적인 생산이 가능할 정도로 기술력 차이가 적다. 포스코파워도 5㎾ 스택 생산에 성공했으며 올해 50㎾급 시스템 설계를 완성할 예정이다. SOFC는 상용화를 먼저 이뤄낸 기업이 세계를 제패할 가능성이 크다. 포스코파워는 2012년까지 연간 200억원을 쏟아부어 180㎾급 시스템을 조기 상용화하는데 사활을 걸고 있다. ‘굴뚝 발전’ 시대 벗어나 녹색 발전 실현 연료전지는 궁극적으로 물을 분해해 수소를 얻어 사용하는 것을 목표로 한다. 그러나 현재는 수소의 보관·운반 비용이 지나치게 비싸 액화천연가스(LNG)를 사용해 수소를 얻고 있다. 화학에너지를 중간과정 없이 직접 전기에너지로 변화시키기 때문에 이산화탄소 발생량이 적다. MCFC는 화력발전 대비 39%, SOFC는 50% 이상 이산화탄소 발생량을 줄일 수 있다. 풍력이나 태양력 발전에 비해 토지수요가 적어 도심지에 설치하기도 쉽다. 연료전지 발전소는 태양광 발전소의 50분의 1, 풍력 발전소의 100분의 1 면적만으로도 설치가 가능하다. 또 발전과정에서 나오는 물과 열에너지를 함께 사용할 수 있다는 점도 매력이다. 정부는 2018년까지 연료전지 세계시장의 40%를 점유(229억달러)한다는 목표를 세우고 있다. 포항= 국민일보 쿠키뉴스 강준구 기자 eyes@kmib.co.kr