대경광역경제권 선도사업으로 맥테크, 나노필름과 컨소시엄
국비포함 59억원 투입, 2011년 12월 개발완료

파인세라믹 부품소재 전문기업인 쌍용머티리얼은 지난해 12월 27일 대경광역경제권 선도산업지원단의 그린에너지 분야 연구개발 주관사업자로 선정되었다고 밝혔다. 쌍용머티리얼은 참여기업으로 세라믹 소재 전문기업인 맥테크, 세라믹 코팅 전문기업인 나노필름, 위탁기관으로 KIST, KAIST, 경북대, 영남대와 컨소시엄을 구성해 국비지원금을 포함해 총사업비 59억원을 투입해 2011년 12월까지 3kW급 평관형 고체산화물 연료전지 상용화 기술개발 사업을 시작했다.
연료전지란 연료의 산화에 의해서 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 전지 일종의 발전장치이다. 발전원리는 연료중의 수소와 공기 중의 산소가 전기화학 반응에 의해 직접 발전을 하며 최종적으로 수소와 산소가 결합하여 전기·물 및 열을 생성한다.
연료전지 발전의 특징으로는 발전효율이 40∼60% 로 타 발전장치에 비해 매우 높으며 연료로는 천연가스, 메탄올, 석탄, 석유 등 다양한 연료의 사용이 가능하고, 환경공해 감소 : 배기가스에 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx) 및 분진이 거의 없고, 이산화탄소(CO2) 발생량에 있어서도 석탄 화력발전에 비하여 20∼40% 감소가 가능하여 온실가스 저감에 의한 기후변화 협약의 대응이 용이한 친환경적 발전장치이다. 연료전지에 구동부가 없어 소음이 없으며 기존 화력발전과 같은 다량의 냉각수가 불필요하기 때문에 도심 부근에 설치가 가능하여 송배전시의 설비비 및 전력 손실이 적다.
연료전지는 연료를 공급하면 지속적으로 전기와 열을 생산할 수 있는 3차 전지이며, 이러한 연료전지는 고효율, 무공해, 무소음, 다양한 연료 사용이 가능하다는 등의 장점이 있어 여러 분야에 응용이 가능하여 선진국을 중심으로 여러 국가에서 기술개발에 박차를 가하고 있다. 연료전지 시스템은 각국의 차세대 에너지 수급 문제와 결부돼 선진국으로부터 기술 이전 가능성이 매우 낮다. 단시간 내 고효율 SOFC 기술의 상용화를 위해서는 우리 고유기술로 보유하고 있는 셀 제작기술을 기반으로 한 스택 제작기술과 시스템 기술 개발이 필요하다.
 SOFC는 세라믹을 기반으로 만들어지며 고온(650~850℃)에서 작동되는 만큼 온도 영향으로 인한 재료의 열화현상 등 여러 가지 문제점들이 나타난다.
세라믹 원천기술과의 접목을 통해 이러한 고민들의 해결책을 찾고자 세라믹 전문 기업 및 관련 연구자들로 컨소시엄이 구성되었다.
쌍용머티리얼 신소재연구소장 김진영 전무는 “연료전지 제조를 위해서는 단위셀 제조, 스택조립, 시스템 설계 및 운전평가 등 재료공학은 물론 전기, 기계, 화학공학 등 다양한 공학기술들이 접목되어야 하는 기술입니다. 그 중 고체산화물연료전지 단위셀 및 스택제조 기술개발을 위해서는 우리 세라믹 산업분야 종사자 분들의 많은 관심과 노력이 필요하며, 이번 과제를 통하여 지금까지 많은 연구활동을 하시고 계시는 여러 연구기관 연구자 분들과 함께 신속한 상용화 기술개발을 이루어 낸다면, 국내 세라믹 산업도 일본, 미국, 독일 등의 해외 선진국과 비교하여 동등이상의 기술력과 인프라를 보유하게 될 것입니다.”라고 사업의 포부를 밝혔다.

백승우 통신원

맥테크 연구소장