수소연료전지가 무엇인가

수소의 화학에너지서 전기에너지 발생시키는 발전장치

포스코 연료전지 홍보관

수소연료전지는 유해 물질이 배출되지 않는 그린 카와 배터리 걱정이 없는 휴대용 장치 등에 활용됨은 물론 가정용 연료전지를 통한 독립전원 확보도 가능케 함으로써 미래생활에 적잖은 변화를 초래하게 된다.

수소연료전지란 물을 전기분해하면 수소와 산소가 발생된다는 것을 역으로 이용한 것으로, 연료전지를 통해 수소와 산소를 반응시키면 열이 발생하면서 물과 함께 전기도 발생시킬 수 있다. 결국 수소가 갖고 있는 화학에너지로부터 전기에너지를 발생시키는 발전장치인 셈이다. 가정용과 건물용은 물론, 자동차용·선박용 등으로 폭넓게 활용될 수 있다.

연료를 공급하는 한 전기를 계속 발생시킬 수 있기 때문에 충전이 필요한 기존의 배터리와 차별화되는 에너지원이기도 하다. 발생되는 생성물이 물밖에 없어 무공해 산물의 대표주자로도 꼽히며 기계적 에너지로의 변환단계가 없기 때문에 소음도 없다.

또한 태양광이나 풍력에 비해 경제적인 것으로 평가받고 있다. 같은 양의 발전을 위해 태양광은 연료전지의 50배, 풍력은 100배의 땅이 필요하다는 것이다. 발전 단위당 설치비용에서도 연료전지(용융탄산염 기준, kw당 300만원)는 태양광(kw당 700만원)의 절반도 안 된다.

수소연료전지는 인산형 연료전지, 용융탄산염 연료전지, 고체산화물 연료전지, 고분자 전해질 연료전지, 직접 메탄올 연료전지 등으로 분류된다. 용융탄산염 연료전지는 발전용으로 상용화돼 국내에서 개발·판매되기 시작했으며 고분자 전해질 연료전지의 경우 국내 관련업계에서 연료전지 승용차를 개발·시험중이다. 고체산화물 연료전지는 대형 발전소와 아파트단지 및 대형 건물의 전원으로 이용되며 대구경북이 집중 육성하는 분야이기도 하다.

연료전지는 국가별로 차이가 있겠지만 대체적으로 가정용→발전용→수송용→휴대용 등의 순으로 상용화될 전망이다. 가정용의 경우 기존의 도시가스 인프라를 이용할 수 있어 투자비용이 비교적 적고 운용 비용 및 환경 측면에서도 강점을 갖고 있어 조기 상용화될 수 있다.

서봉대기자 jinyoo@msnet.co.kr