[이투뉴스] 건물용 연료전지산업이 겪고 있는 문제를 해결하려면 발전효율을 55% 이상으로 올리고, 스택이 7년 이상 고장나지 않도록 내구성을 확보해야 한다는 지적이 나왔다.

정성욱 에너지기술평가원 연료전지 PD는 26일 한국수소연료전지산업협회 주관으로 일산 킨텍스에서 열린 ‘탄소중립 실현을 위한 건물용 연료전지의 도전과 노력’ 1부 세미나 토론에서 이같이 지적했다. 

토론에는 정재원 한양대 건축공학부 교수를 좌장으로 정성욱 PD, 임한솔 건설기술연구원 수석, 이정운 가스안전공사 수석, 김석규 두산퓨얼셀파워BU 팀장, 서윤규 한국에너지공단 건물에너지실 제로운영팀 박사, 강인용 에이치앤파워 대표가 참석했다.

정성욱 PD는 “연료전지산업은 그동안 좋고, 안좋은 상황이 반복되고 있다”면서 “최근에는 약 500억원이 연료전지에 지원되고 있다”고 설명했다. 그는 “그간의 연구 지원이 모빌리티용과 건물용 국산화율을 올리는데 기여한 것은 맞다”면서 “해외와 경쟁할 수 있는 수준을 갖췄다”고 덧붙였다.

다만 국내 건물용 연료전지는 설치하고 나서 가동하지 않고 있는 것이 가장 큰 문제라고 꼬집었다. 경제성이 전혀 나오고 있지 않다는 설명이다.

그는 “한 번 이상 돌린 경우가 50% 수준에 불과한 실정”이라면서 “설치 할 때 재산상 이득을 취하고, 이후 가동하지 않는 것이 가장 큰 원인”이라고 밝혔다.

경제성 이외에도 잦은 고장을 문제로 지적했다. 연료전지를 설치한 건물주는 기존 보일러처럼 고장나지 않기를 바란다는 설명이다. 경제성을 확보하지 못한 연료전지가 고장까지 잦다면 경쟁력이 더욱 떨어진다는 것이다.

스택을 여러번 교체하지 않기 위해서는 20년 운전할 수 있는 연료전지를 기준으로 7년 이상의 스택 내구성을 확보해야 한다고 강조했다. 

그는 “지금은 연료전지에 천연가스를 쓰고 있다”면서 “천연가스를 사용하는 연료전지는 탄소중립으로 보기 힘들다. 이 인식으로는 개발이 어려울 것”이라고 우려했다.

이어 “천연가스를 사용하는 연료전지는 탄소가 발생하지 않는 시스템이 아니다. 오히려 더 많은 탄소를 발생시킬 수도 있다”고 말했다.

이외에도 경제성 확보를 위해 발전효율을 55% 이상으로 높여야한다는 연구결과를 제시했다. 현재 55%의 효율을 달성할 수 있는 고정용 연료전지는 고체산화물연료전지(SOFC)가 유일하다. 

순수소를 사용해야 고분자전해질막연료전지(PEMFC)도 55%를 달성할 수 있다. 

이런 정 PD의 지적에 대해 김석규 두산퓨얼셀파워BU 팀장은 “천연가스를 개질해 연료전지를 사용하는 것은 제조사입장에서도 달갑지 않다”면서 “수소공급 인프라가 부족해 쓰고 있는 실정”이라고 반박했다.

그는 “결국 연료전지에 수소를 직접 투입하는 시기가 올 것”이라면서 “과도기에 개질가스를 쓰고 있는 상황으로 규모의 경제 달성을 위한 노력을 지속하겠다”고 덧붙였다.

임한솔 건설기술연구원 수석은 “현재 제로에너지건축물(ZEB) 인증제도는 ECO2 프로그램을 통해 열병합발전 항목으로 평가되고 있다”면서 “최근에는 열을 사용하지 않는 발전전용 연료전지 수요가 늘고 있어 평가 방식에 대한 보완이 시급하다”고 말했다.

그는 “풍력은 바람이 불면, 태양광은 해가 뜨면 발전이 된다”면서 “연료전지는 계속 가동하는 것이 이상적이나 경제성 문제로 그렇게 하고 있지 않다”고 지적했다.

임 수석은 “연료전지는 열을 쓰지 않으면 손해라고 인식될 수 있다”면서 “왜 열을 쓰지 않는지 얘기할 수 있어야 한다”고 주장했다. 이를 위한 연료전지 운전 스케줄이 나와야한다고 주장했다.

이정운 가스안전공사 수석은 “수전해, 추출 설비, 등은 플레이어(기업)이 늘고 있는 반면 건물용 연료전지는 그렇지 않다”면서 “건물용 연료전지는 신규과제도 적다. 보급 확대를 위해선 코드 제도화가 이뤄져야 한다”고 강조했다. 

토론에 앞서 열린 주제발표에는 김석규 팀장(분산에너지시대 건물용 연료전지의 역할), 서윤규 에너지공단 박사(제로에너지건축물 정책 동향 및 인증제 대응을 위한 연료전지의 역할), 강인용 에이치앤파워 대표(계통 비정상 상황에서 독립부하운전이 가능한 연료전지시스템)가 참석했다.

특히 김석규 팀장은 “연료전지는 에너지밀도가 가장 높으며 비상발전의 역할도 할 수 있다”면서 “미래에는 한 건물에 연료전지만으로 에너지사용이 문제가 없는 시대가 올 것”이라고 말했다.  

이를 위한 두산퓨얼셀파워BU의 활동도 소개했다. 특히 그동안 지적됐던 스택 내구성은 4만 시간 수준을 확보했다고 설명했다. 다만 우리나라는 선진국 대비 전기요금이 낮아 효율을 높이기 위한 활동도 해야한다고 부연했다. 

서윤규 박사는 주제발표를 통해 “건축물은 한 번 지으면 최소 30년 이상 유지되는 특성을 갖고 있다”면서 국가 NDC 달성을 위해 초기에 에너지성능을 확보해야 한다“고 주장했다.

한편 2부로 열린 탄소중립 전력망 유연성 확보를 위한 연료전지의 역할 및 과제 세미나에는 이재혁 전력거래소 계통개발팀 차장(경부하기 전력계통 안정화 대책 및 준중앙발전제도 소개),김경덕 두산에이치이노베이션 팀장(전력망 유연성 확보를 위한 PAFC 실증현황), 윤석영 SK에코플랜트 연료전지기술팀장(SOFC 출력제어 성능 실증현황 및 개선방향), 채수용 포항공과대학교 전자전기공학과 교수(연료전지 기반 그리드포밍 인버터 기술)가 참여해 발표했다.  

유정근 기자 [email protected]