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[연료전지 선도기업] 미코파워

종합효율 99% SOFC 상용화…기술 국산화·성능향상 선도
소재·스택·시스템 등 원천기술 자체개발 성공

미코파워(대표 하태형)는 고체산화물연료전지(SOFC) 전문기업으로 미코의 연료전지사업 역량을 강화하고 시장변화에 적극 대응하기 위해 지난 1월 물적분할을 통해 설립됐다.

글로벌 세라믹소재 전문기업 미코는 지난 2008년부터 SOFC개발을 시작했으며 2011년 SOFC시스템의 핵심인 스택을 구성하는 단전지 제조기술, 2015년 SOFC 스택제조기술을 확보했다. 이를 바탕으로 2018년 국내 최초로 2kW급 SOFC시스템 상용모델인 ‘TUCY 2K 040201’에 대한 한국가스안전공사 검사합격을 취득하고 2020년 연료전지업계에서 유일하게 신제품 인증(NEP)을 획득하며 기술력을 인정받았다.

또한 2021년 국내 1호로 SOFC분야 KS인증을 취득해 공공기관 우선·의무구매 등 정부조달시장과 민간시장에서도 높은 경쟁력을 확보했다.

미코파워의 관계자는 “우리나라가 탄소중립을 달성하기 위해서는 에너지분야 전환이 필수적이며 수소는 친환경, 잠재량, 무게당 높은 에너지밀도, 다양한 산업과의 연계성이 있어 주목받고 있다”라며 “또한 태양광, 풍력 등 재생에너지의 간헐성도 보완할 수 있는 에너지원”이라고 밝혔다.

이어 “현재 연료전지는 LNG 기반 발전으로 탄소저감에 기여하고는 있지만 수소산업 발전을 통해 궁극적으로 청정수소의 경제성 확보가 이뤄진다면 향후 연료전지가 국내 탄소중립 달성에 큰 역할을 할 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 덧붙였다.

국내 최고효율 국산 SOFC 생산
SOFC는 촉매없이 높은 열을 통해 발전이 가능해 귀금속이 촉매로 사용되는 다른 형식의 연료전지와 비교했을 때 생산규모가 커질수록 생산원가를 절감할 수 있는 특징을 가지고 있다.

미코파워는 SOFC를 자체기술로 개발해 △기초소재(세라믹소재 제조공정) △단전지 △스택 △시스템 등에 이르는 원천기술을 확보했으며 전주기 일괄생산체계를 구축했다.

또한 대량생산체계를 구축하기 위해 자동화 장비 콘셉트설계, 제작 및 양산용 장비제작을 진행해 원가경쟁력을 확보했으며 공정개선 및 품질안정화를 위한 검증도 완료했다.

미코파워의 SOFC시스템은 ‘TUCY’라는 모델명으로 공급되고 있으며 2kW, 8kW로 구성돼있다. 소음이 적고 좁은 면적에도 설치가 가능해 설치 및 유지보수가 용이하다.

NEP를 획득한 미코파워의 2kW급 SOFC시스템은 평판형 SOFC 셀·스택기술이 적용된 시스템으로 부품 국산화율은 스택 89%, 시스템 84%에 달한다. 45% 이상의 높은 발전효율과 85% 이상의 종합효율 성능을 가지고 있어 열병합발전원으로도 활용할 수 있다.

미코파워의 8kW급 SOFC시스템 ‘TUCY 8KN2100’ 모델은 지난 7월 가스안전공사 설계단계검사에 합격했다. 가스안전공사 검사를 통해 확인된 미코파워의 8kW급 SOFC시스템의 발전효율은 52%, 종합효율은 99%로 국내 최고효율을 공식적으로 인정받았다.

SOFC분야 국내 상용기술은 수kW급에서 있었으나 스택모듈화기술을 기반으로한 미코파워의 8kW급 상용시스템의 성능과 안정성을 공인받으면서 수백kW급 SOFC 발전시스템기술에 대한 국산화 가능성이 높아졌다는 평가를 받고 있다.

미코파워의 관계자는 “자체개발에 대한 노력을 지속해 기술확보 및 공정개선을 통해 단전지·스택에 대한 안정성 및 내구성, 고효율기술 확보가 가속화됐다”라며 “현재는 국내에서 유일하게 SOFC관련 내재화기술을 확보했으며 국내 최고효율인 99.9%를 달성했다”고 강조했다.

미코파워 연료전지의 국내 주요설치 사례로는 △서울 물연구원 △명동 센터포인트 △여의도 포레디움 오피스텔 △대진대 △CNCity에너지 △울산과학기술원 △경남 농업기술원 △부안군 수소하우스 △코미코 △미코세라믹스 등이 있다.



미코파워는 제품의 안정적인 활용과 고장으로 인한 고객불편에 신속하게 대응하기 위해 ‘3S(Safety, System, Speed)전략’으로 체계적인 A/S시스템을 운영하고 있다. 이를 통해 고객은 365일 24시간 기기수리를 접수할 수 있으며 접수 후 24시간 이내 조치받을 수 있다. 특히 정기점검 및 소모품 교체를 통해 우수한 성능을 지속 유지할 수 있다.

특히 미코파워는 지난해 서울시 녹색건축물 설계기준에 SOFC가 반영됨에 따라 서울시 민간의무화시장 진출을 통해 본격적인 영업활동을 진행하고 있다.

기술경쟁력 제고·사업영역 확대 추진
미코파워는 한국에너지기술평가원에서 진행하는 ‘kW급 건물용 SOFC시스템 실용화 기술개발’ 과제에 참여 중이다. 수십kW의 SOFC를 외부현장에 설치해 실제현장에서 발생할 수 있는 상황에 따른 유지보수와 기술개발 소요 등을 파악해 상업화를 준비하고 있다.

또한 지자체, 대학, 공장 기숙사 등 여러 현장에 제품을 적용하면서 탄소저감 효과달성과 함께 열에너지 사용을 포함한 제품운용 최적화 방안을 도출하는 등 다양한 기술개발도 함께 진행하고 있다.

최근에는 SOFC 운전과정에서 발생하는 이산화탄소를 시설재배 작물생장에 활용하기 위한 스마트팜 실증사업에도 참여하며 발전, 건물분야를 넘어 다양한 시장으로의 확대를 준비하고 있다.

미코파워의 SOFC는 PEMFC, PAFC 등 다른 유형의 연료전지대비 높은 발전효율을 보유하고 있다. 그러나 미코파워는 더욱 높은 수준의 발전효율 달성으로 기술경쟁력을 확보하기 위해 연료재순환 시스템을 적용한 신모델 개발을 추진할 방침이다.
연료재순환기술이란 SOFC를 다중으로 설계해 1차 스택에서 전력 및 열을 생산하는 과정에서 발생된 가스에서 수증기를 제거해 2차 스택에 공급해 연료이용률을 높이는 기술로 발전효율을 향상할 수 있다.

또한 연료전지시장의 다양한 수요를 충족하기 위해 대용량 연료전지시스템 개발을 추진한다. 2023년을 목표로 8kW모델의 후속모델인 50kW시스템 개발을 진행하고 있으며 이를 통해 발전용 연료전지시장에 진입할 계획이다.

미코파워의 관계자는 “미코파워는 연료전지에 대한 신시장 개척을 추진하고 있다”라며 “비상전원 용도로 연료전지를 사용하기 위해 평상시 한전 계통연계로 발전하고 비상시에는 한전 계통과 독립운전하는 연료전지시스템인 전력변환시스템을 국내 최초로 개발하고 있다”고 밝혔다.

이어 “서울시와 함께 비상전원으로서 연료전지에 대한 설치기준을 마련하고 있다”라며 “농업분야 스마트팜에 연료전지를 연계하는 새로운 사업모델을 창출하기 위해 관련 실증사업을 진행하고 있으며 장기적으로 바이오가스를 활용한 연료전지시스템을 개발해 RE100시장에도 참여할 계획”이라고 덧붙였다.

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