정부의 수소경제 활성화 로드맵에 따르면 건물용 연료전지부문은 2022년까지 50MW까지 용량을 증가시켜야 한다. 목표치 달성을 위해 산업부는 올해 1월 공고한 ‘신재생에너지 핵심기술개발’ 사업 내 연료전지부문에 ‘25kW급 건물용 연료전지 시스템 개발 및 실증’과제를 포함시켰다.
이번 과제는 건물에 설치되는 연료전지 용량이 수십에서 수백kW수준으로 커지는 추세에 따라 대용량 수요에 대응하기 위한 25kW급 모듈화 기술을 개발하는 것이다. 기존 5~10kW급 제품대비 경제성확보가 유리한 25kW 시스템개발을 통해 에너지시장 수요에 대응할 예정이다.
효율극대화 통한 경쟁력 확보
에스퓨얼셀은 이번 과제의 총괄기업으로 선정됐다. 에스퓨얼셀은 건물용·가정용 등으로 주로 활용되는 PEMFC(고체고분자형 연료전지) 전문기업으로 정부주도 연료전지 R&D사업을 몇 차례 수행한 경험이 있다. 에스퓨얼셀은 이번 과제에서 연료전지시스템 및 수소추출기 개발 및 제작을 진행한다. 또한 참여기관에서 개발하는 기술의 방향성 제시·연료전지 도입여부 판단 및 수정·보완 등을 거쳐 시스템효율을 극대화하는 역할을 맡는다.
이번 과제에서 에스퓨얼셀은 세계 최고수준의 목표달성을 위해 인버터·BOP·수소추출기 효율을 극대화해 시스템전기효율 40%와 종합효율 94%를 달성할 계획이다. 핵심부품인 스택 및 수소추출기의 교체없이 시스템가동 누적 4만시간을 달성해 내구성을 확보하고 판매단가를 1,000만원/kW로 낮춰 연료전지 보급정책의 추진을 돕는다. 건물용 연료전지의 KS 심사기준 도출을 통한 빠른 사업화 발판을 마련하고 안전에 대한 기준이 높은 CE인증을 획득해 안정성확보, 유럽시장에서도 국내 연료전지기술이 인정받을 수 있도록 할 예정이다.
에스퓨얼셀은 이번 과제를 통해 사업화까지 수행할 계획이다. 연료전지 모듈화를 통해 설치용이성·용량확장성을 극대화하고 개발된 시스템은 지자체 및 한국토지주택공사와 함께 제로에너지 건축물 등을 대상으로 실증한다. 이외에도 신재생에너지 의무화 대상 건축물, 에너지 다소비건축물, 고효율 빌딩건물에 보급할 예정이다.
이번 과제를 통해 국내 10kW급까지의 KS 설비심사기준을 25kW까지 확장해 과제 종료 후 사업화를 통한 수익창출이 가능해질 것으로 보인다. 안전성 측면에서는 △화염감지 △내진설계 △비상정지 로직강화 △CE인증 등을 통해 수소산업 대외 신뢰성 확보가 가능해질 것으로 예상한다. 또한 수소추출촉매 국산화 및 양산기술 개발을 통해 중소·중견업체 육성 및 공급사슬을 구축해 고용창출(과제 종료 3년 후 3,468명 고용유발)을 통한 경제·산업 활성화에 기여할 것으로 기대된다.