▲ 미코 연료전지사업부에 전시 중인 프로토타입 SOFC시스템(모델명 TUCY)
[투데이에너지 김동용 기자] 고체산화물연료전지(SOFC)는 3세대 연료전지 기술로 불린다. 기존 연료전지와 비교해 상대적으로 발전효율과 응용범위에서 낫다고 평가받고 있다. 국내에선 STX중공업, 경동나비엔 등이 관련 사업·연구개발을 진행 중이지만 그 중 (주)미코(대표 최성학)는 독자적으로 셀과 시스템을 개발하는 등 앞서나가고 있다는 평가다.

미코는 세라믹소재부품전문기업으로 반도체 및 관련 산업의 전문성이 특화된 기업이다. 한국 최초로 세라믹 ESC 개발 및 AIN Heater 국산화 성공·양산 개시, 다양한 첨단세라믹소재 등의 개발·적용에도 힘써왔다.

지난 1996년 설립된 코미코(KoMICo)가 2013년 세정·코팅사업부를 물적 분할해 신규 설립된 뒤 미코는 부품사업에 집중하게 됐다. 2008년에는 세라믹 기술을 기반으로 한 SOFC개발에 뛰어들었고 수년간 축적한 세라믹 기술 노하우를 토대로 SOFC 사업화를 준비, 향후에는 일반 주택에 전기를 공급하는 사업까지 구상하고 있다.

2011년부터 가정용 mCHP 시스템의 핵심부품인 1kW SOFC 스택 개발을 수행했으며 2015년에는 ‘테이프캐스팅 기반의 SOFC 단전지 기술과 이를 이용한 1kW 스택 기술’로 건물용 SOFC 기술분야에서 녹색기술인증을 획득하기도 했다. ‘2016 국제환경에너지산업전’에서는 프로토타입의 2kW급 SOFC 시스템(모델명 TUCY)을 선보였으며 최근에는 2.5㎾ 스택 기술까지 확보했다.

연료전지는 가스에서 얻은 수소와 공기 중의 산소가 화학반응을 일으켜 전기·열을 생산하는 발전시스템이다. 연료를 태운 열로 증기를 만들고 터빈을 돌리는 기존의 발전방식과는 차이 가 있다. 천연가스, 석탄 등 화석연료를 이용해 만든 수소가스가 산소와 결합하면서 물과 함께 전기를 발생시키는 방식이지만 연료를 태우지 않아 공해를 일으키지 않는다. 터빈이 없어 소음이 적고 에너지 효율도 뛰어나다. 전해질에 따라 인산염연료전지(PAFC). 용융탄산염연료전지(MCFC), 고체산화물연료전지(SOFC) 등으로 나뉜다.

최근 활발히 연구·개발이 이뤄지고 있는 건 고체산화물을 전해질로 이용한 SOFC다. 1·2세대로 불리는 PAFC, MCFC에 비해 작게는 37%, 크게는 47% 정도 발전효율이 높다. 800℃ 이상의 고온에서 작동, 폐열을 활용할 수 있는 SOFC는 고온의 배기가스를 가스터빈과 연계할 경우 70%까지 발전효율을 낼 수 있다. 이 같은 장점을 고려할 때 향후 열릴 연료전지 발전 시장에서 건물용·발전용 연료전지의 상당부분을 대체할 것으로 예상된다.

문제는 기존에 상용화된 연료전지에 비해 비싼 가격이다. 연료전지의 핵심부품이 ‘스택’의 가격 절감을 위해서는 전극 재료의 저가소재 개발이 시급하다. 연료전지의 연료로 사용되는 LNG의 합리적 가격을 위해서는 관련 기관의 협조도 필수적이다. 결국 SOFC상용화를 위해서는 기술력을 기반으로 한 경제성 확보와 정부의 적극적인 지원정책이 관건이라는 목소리가 나오는 이유다.

최성호 미코 이사는 “연료전지 개발단계에 마무리돼있는 기술을 시장으로 유도하는 정책이 국내에는 별로 없는 것 같다”라며 “해외의 경우 완벽하지 않은 시제품을 제품으로 성장시켜주는 지원정책이 많다. 제품을 증명하는 과정을 거치다가 문제가 있더라도 다시 문제점을 보완, 연구하는 시간을 허락하는 제도의 도입이 필요하다”고 주장했다.

최 이사는 이어 “개발·상용화와 관련된 과정을 업체들이 모두 감당하기에는 한계가 있다”라며 “에너지발전장치라는 특성상 민간에서 테스트를 하기 어렵다. 에너지는 국가인프라 사업이므로 시행착오를 거치면서 제품으로 완성되는 과정에 대한 지원이 필요할 것 같다”고 덧붙였다.

한편 세라믹소재 기술을 바탕으로 SOFC의 소재·부품·시스템 개발 능력을 확보한 미코는 지속적인 기술개발을 통해 오는 2019년부터 MW급 제품 양산을 본격화할 계획이다.

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