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[연료전지 선도기업] SK에코플랜트

블룸에너지와 연료전지 합작社 ‘블룸SK퓨얼셀’ 설립
열공급형 SOFC 솔루션, 해외 열병합시장 진출


SK에코플랜트는 지난해 10월20일 경북 구미에 위치한 블룸SK퓨얼셀 제조공장 준공을 기념해 개관식 행사를 열며 세계 최고 성능의 친환경 연료전지를 국내서 본격적으로 생산하기 시작했다.

블룸SK퓨얼셀은 SK에코플랜트와 세계적인 연료전지 제작사인 미국 블룸에너지(Bloom Energy)가 고체산화물 연료전지(SOFC: Solid Oxide Fuel Cell) 국산화를 위해 지난 1월 설립한 합작법인으로 지분율은 SK에코플랜트가 49%, 블룸에너지가 51%다.

SOFC는 액화천연가스(LNG)에서 수소를 추출해 산소와 반응시켜 전기를 생산하는 세계 최고 효율의 신재생 분산발전설비로, 발전효율이 기존 연료전지보다 월등히 높다. 백연과 미세먼지 배출이 없는 친환경에너지로 설치면적이 작고 안전하며 미국에서는 도심 내 월마트, 홈디포 등 마트와 뉴욕 모건스탠리사옥, 일본 소프트뱅크사옥 등 도심빌딩, 주택가 등 다양한 부지에서 설치·운영되고 있다.

SK에코플랜트는 글로벌 친환경 분산전원시장을 선도해 나가겠다는 장기 비전을 갖고 SOFC 국산화를 위해 오랫동안 꾸준히 공을 들여왔다. 지난 2018년 블룸에너지와 SOFC 국내 공급권 계약을 체결하며 연료전지사업에 첫 발을 내딛었으며 이후 블룸에너지와의 전략적 협력을 통해 지속적으로 새로운 사업기회를 모색해왔다.

양사는 2019년 9월 SOFC 국산화에 뜻을 모으고 합작투자계약(JVA)을 체결했으며 지난해 7월 구미 제조공장에 생산설비 구축을 완료한 후 SOFC 시범생산에 돌입했다. 생산규모는 2021년 연간 50MW로 시작해 향후 2027년 400MW까지 점진적으로 확대할 계획이다.

이번 SOFC 국내 생산은 세계 최고 사양 연료전지의 국산화라는 점에서 의미가 크다.

SK에코플랜트는 단기간에 개발이 불가능한 세계 최고 연료전지기술을 블룸에너지와 합작법인 설립을 통해 국산화에 착수했으며 국내 부품 제조사와 협업해 우수한 품질과 가격경쟁력을 갖출 계획이다. 

이를 바탕으로 최고 기술이 탑재된 국산 연료전지를 수출하는 아시아 전진기지역할을 수행하게 되며 동시에 국내 중소기업들의 해외 수출을 돕는 교두보 역할도 할 것으로 업계는 기대하고 있다.

국산화에 돌입하면서 국내 연료전지 생태계 조성과 국내 부품 제조사와의 동반 성장도 기대할 수 있게 됐다. SK그룹의 국내·외 사업기회를 활용해 지속적으로 제조 물량을 확보할 수 있게 돼 연료전지 전문 부품기업을 육성할 수 있는 환경이 갖춰졌으며 관련 중소업체들도 낙수효과를 누릴 것으로 기대된다. 순차적 인력 증원을 통해 향후 일자리 창출에도 힘을 보탤 것으로 예상돼 구미지역 경제 활성화에도 기여할 것으로 기대된다.

SK에코플랜트는 미국 내 시장점유율 1위 데이터센터 전문 운영기업인 에퀴닉스(Equinix)사가 발주한 SOFC EPC(설계·조달·시공)공사를 수주했다. 이번 프로젝트는 미국 캘리포니아 산호세지역에 위치한 에퀴닉스 소유 데이터센터에 6.4MW 규모 SOFC발전소를 건설하는 사업이다. 2021년 4월 착공해 8개월간 공사를 마친 후 상업운전에 들어갈 예정이다.

특히 SK에코플랜트는 이번 프로젝트에 자체 개발한 SOFC 복층설계기술인 파워타워(Power Tower)를 적용한다. 이 기술은 SOFC를 복층으로 쌓아 올려 설치함으로써 협소한 공간에도 SOFC 설치를 가능케 한다.

SK에코플랜트는 이번 프로젝트 수주를 통해 SOFC분야에서의 우수한 설계·시공능력과 풍부한 경험을 세계적으로 인정받아 향후 미국에서 더 많은 사업기회를 확보하는 유리한 고지를 선점하게 됐다. 또한 SK에코플랜트는 이번 사업에 발전사업자로도 참여하면서 친환경 분산발전사업으로 사업영역을 확장한다는 방침이다.

열공급형 SOFC사업 수주
SK에코플랜트는 지난 6월 한국동서발전이 발주한 4.2MW 규모 북평레포츠센터 연료전지발전소 EPC(설계·조달·시공)공사를 수주했다.

동서발전과 동해시가 지역 에너지복지 향상을 위해 추진하는 이번 프로젝트는 동해시 구미동에 위치한 북평레포츠센터부지 인근에 열공급형 연료전지 발전소를 구축하는 사업이다. 공사기간은 약 12개월이며 내년 6월 준공 예정이다.

이번 발전소는 특히 세계 최고 수준의 발전효율을 갖추고 대기오염물질 배출이 거의 없는 블룸에너지의 SOFC에 SK에코플랜트가 개발한 혁신적인 열회수모듈을 탑재했다. 열회수모듈을 통해 연료전지에서 배출되는 열을 회수해 100℃ 이상 중온수를 공급할 수 있게 됐다. 기존에는 전력생산만 가능했던 SOFC의 한계를 기술개발을 통해 극복했다는 점에서 의미가 크다.

발전소 준공 후 정상 가동되면 연간 약 3만5,000MWh의 전력과 약 4,000Gcal의 열을 동시에 공급하게 된다. 생산된 전력은 약 7,000여가구가 사용 가능한 양이며 열은 약 300여가구가 사용 가능한 수준이다. 발전소에서 생산되는 열은 내년 개관 예정인 북평레포츠센터에 공급돼 건물 및 수영장의 난방과 급수용으로 사용될 계획이다. SK에코플랜트는 발전소를 통해 지역주민들의 복지 향상에 기여하고 에너지효율성을 극대화할 방침이다.

SK에코플랜트의 관계자는 “세계 최고수준의 발전효율을 자랑하는 SOFC가 기술적 진보를 통해 열공급까지 가능하게 됐다”라며 “앞으로 블룸에너지와 협력해 열공급형 SOFC 솔루션을 보다 더 고도화해 기존 친환경 분산발전 외에도 동남아 등 해외 열병합발전시장 진출을 함께 모색하겠다”고 밝혔다.

신사업 개발·연료전지 생태계 조성 기여
SK에코플랜트는 블룸에너지와 파트너십을 통해 2018년 국내 연료전지시장에 본격 진출한 이후 매년 수주 성장을 거두며 사업을 확장해 왔다. 올해 초에는 기존의 연료전지사업에 더해 수소사업 담당조직을 신설하며 수소사업추진단으로 조직을 확대, 개편해 사업 성장의 의지를 밝혔다.

연료전지는 친환경발전설비로 이미 널리 알려져 있다. 수소와 산소의 전기화학반응을 통해 연소과정 없이 전력을 생산하고 미세먼지 배출이 없다.

SK에코플랜트는 더 나아가 연료전지를 활용한 새로운 사업모델 발굴에도 박차를 가하고 있다. 연료전지는 연료전지에 주입하는 연료의 다변화 측면, 연료전지에서 배출되는 열과 이산화탄소 활용측면에서 사업영역을 확장할 수 있다. 지난 6월 북평레포츠센터 연료전지발전소 수주도 SK에코플랜트가 열공급 솔루션을개발해 기존 SOFC에 적용해 낸 결과다.

지난 4월부터는 블룸에너지·SK어드밴스드와 협력을 통해 부생수소를 100% 연료로 주입하는 순수수소 SOFC 실증사업도 진행 중이다. 

이번 실증사업은 수소를 100% 연료로 주입해 탄소배출 없는 청정전력을 공급하기 위해 진행 중이며 SK에코플랜트가 수행 중인 국내 프로젝트에도 순수수소 SOFC가 설치될 예정이다. 기존 유틸리티급 발전소 외 연료전지를 사용·설치하는 고객층과 시장을 넓혀 나가는 것이 SK에코플랜트의 계획이다.

특히 블룸SK퓨얼셀은 현재 다수의 국내 기업과 SOFC 부품 제조, 조달 협력을 추진하고 있으며 앞으로도 우수한 품질과 원가경쟁력을 보유한 국내 강소기업과 협력을 통해 단계적으로 부품 국산화를 추진할 계획이다. 이를 통해 연료전지산업활성화에 장기적으로 기여한다는 방침이다.

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