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"연료전지, 탄소중립·계통안정성 역할 중요성 공감"

가동률·경제성 등 현안 개선 필요성 강조
김학용·이주환 의원, 연료전지 세미나 개최


건물부문 탄소중립방안으로서 연료전지의 향후 역할과 발전방향에 대해 논의하기 위한 자리가 마련됐다. 

김학용·이주환 국민의힘 국회의원은 7월7일 국회 제2세미나실에서 ‘탄소중립을 위한 지자체 주도 건물용 연료전지 활성화방안’을 주제로 연료전지정책 세미나를 개최했다.

이번 행사는 김학용·이주환 국민의힘 국회의원이 주최했으며 △한국도시가스협회 △한국수소및신에너지학회 △한국연료전지협의회가 주관을, 한국에너지공단이 후원했다. 

세미나는 △개회사 △환영사 △축사 △발제1: 건물용 연료전지 지원정책(이한우 에너지공단 수소경제추진단장) △발제2: 탄소중립, 수소경제 연료전지기술 개발방향(정기석 한국에너지기술평가원 연료전지PD) △발제3: 건물용 SOFC 기술현황 및 SOEC 연계 육성방안(송락현 한국수소및신에너지학회 수석부회장) △토론 등 순으로 진행됐다. 

김학용 의원은 개회사를 통해 “기후위기는 그 어느 때보다 시급한 문제로 이에 대응하기 위해 전 세계적으로 탄소배출 저감을 위한 많은 노력을 기울이고 있으며 우리나라도 국제사회의 일원으로서 국가적 책임을 다하기 위해 노력하고 있다”라며 “화석연료에서 친환경 신재생에너지로의 전환을 위해 각고의 노력을 기울이고 있지만 개선해야 할 과제가 적지 않은 상황”이라고 밝혔다. 

이어 “그 중 하나가 건물용 연료전지로 연료전지는 태양광, 풍력 등에 비해 운용조건이 간단하고 많은 면적을 차지하지 않아 도심에서 더욱 가치있는 에너지자원”이라며 “국산 기술을 중심으로 전개되는 건물용 연료전지는 국내의 소재, 부품공급망을 기반으로 성장하고 있으므로 산업의 가치가 더욱 크며 에너지공급 위기 및 가격상승 영향 아래 국산 고유기술과 생산력은 핵심경쟁력이 될 것”이라고 덧붙였다. 

이주환 의원은 환영사에서 “탄소중립 목표가 전 세계적으로 대두되면서 전력뿐만 아니라 산업, 교통, 건물 등에서도 화석연료를 대체하는 수단으로 수소가 한창 논의되고 있다”라며 “재생에너지를 이용해 수소를 생산하고 이를 활용하는 방안에 대해 각국이 많은 관심을 기울이고 있으며 최근 국회에서도 수소법이 통과됨에 따라 수소경제 육성과 활성화를 위한 힘찬 걸음을 내딛었다”고 말했다. 

이어 “연료전지는 수소활용산업의 핵심이며 정부는 수소경제로드맵 발표를 통해 2018년 307.6MW에 불과했던 연료전지발전설비 용량을 2022년 1.5GW, 2040년 15GW까지 늘릴계획"이라며  "그동안 공공건물과 일정 규모 이상 일반건물에 대해 신재생에너지 설치의무화라는 강제성을 부여하고 제로에너지빌딩을 추진하는 등 연료전지 보급확대와 산업발전을 위해 다양한 지원을 해오고 있다”고 밝혔다. 또한 “건물용 연료전지 보급확대를 앞두고 개선해야 할 과제도 적지 않은 상황으로 개선책없이 지원만 이뤄진다면 '밑 바진 독에 물 붓기' 식 정책이라는 비난을 면할 수 없다"라며 "국회의원 한 사람으로서 연료전지 보급 확대를 위한 정책지원에 관심을 가지고 노력할 것”이라고 덧붙였다. 

하태형 한국연료전지협의회 회장은 “협의회는 국내 건물용 연료전지사업 확대 및 대정부 소통을 전담하는 시장접점창구로써 노력하고 있으며 연료전지산업 발전방향을 모색하고 올바른 방향으로 동반성장을 위해 상생전략 수립을 진행하고 있다”라며 “최근 국가적 화두로 떠오른 연료전지는 탄소중립을 위해 필수적으로 확보해야 하는 고효율 청정에너지원으로 전기가 필요한 곳에서 독자적으로 전기를 생산할 수 있는 분산전원 핵심기술”이라고 밝혔다. 

이어 “그러나 이러한 중요성과 전망에 비해 정부의 지원과 정책이 아직 부족하다고 판단되며 이에 따라 국산 건물용 연료전지가 당면한 현 과제 및 관련정책들을 재점검하고 정부의 제도적 지원 및 지자체 주도하의 지역적 특성과 여건을 고려한 최적 보급정책 등에 대해 논의가 필요하다”라며 “이번 행사가 제도개선을 위한 대안제시와 함께 앞으로 연료전지 미래를 설계하고 공유하는 자리가 되길 바라며 협의회도 국내 연료전지산업 발전을 선도할 수 있도록 역할을 충실히 수행할 것”이라고 덧붙였다. 

운영신뢰성·모니터링 기반 확보 추진
이한우 에너지공단 수소경제추진단장은 ‘건물용 연료전지 지원정책’에 대해 발표했다. 

현재 연료전지는 가정·건물용 연료전지는 약 8MW, 발전용 연료전지는 약 749MW 보급됐으며 정부는 주택지원사업, 건물지원사업 등 보조금 지원사업과 공공민간 대상 신재생에너지 의무화제도 등을 통해 연료전지 보급을 촉진하고 있다. 

국내 가정·건물용 연료전지는 두산퓨얼셀, 에스퓨얼셀, 범한퓨얼셀 등 3사가 PEMFC 약 7MW를 보급했으며 미코파워, STX에너지솔루션, 에이치앤파워 등이 설치의무화를 시작으로 SOFC보급을 준비하고 있다. 

이한우 단장은 “현재 국내 기술보급의 촉진을 위해 가정·건물용 연료전지에 대한 KS표준을 운영하고 있으며 모빌리티, 파워팩 등 분야로 확장해 나가고 있다”라며 “그러나 국내 기술보급 촉진을 위한 제도가 있음에도 우리기업의 기술경쟁력 확보 노력이 없다면 외산제품이 시장을 차지하게 될 것”이라고 밝혔다. 

이어 “현재 설치된 연료전지가 제대로 운영되는지에 대한 모니터링이 미흡한 상황으로 현장적용에 따른 개선사항이 파악되지 않고 있다”라며 “이러한 상황에 대응하기 위해 신뢰성 확보를 위한 장기신뢰성 연구과제를 추진할 계획”이라고 덧붙였다.

연료전지, 분산전원 역할 확립 중요
정기석 에기평 연료전지PD는 ‘탄소중립, 수소경제 연료전지기술 개발방향' 주제발표를 통해 연료전지산업 발전을 위한 의견을 공유했다. 

제철, 석유화학 등 탈탄소 전환에 애로사항이 있는 산업들은 대응방안으로 수소를 주목하고 있다. 수소는 대부분의 산업에 영향을 미칠 전망이며 탈탄소의 핵심역할을 수행할 것으로 보인다. 

2050 탄소중립 달성 전제하에 전 세계 수소수요량은 2030년 1억4,000톤, 2050년 6억6,000톤 수준에 이를 전망이다. 특히 중국 등 아시아지역 수요가 2억3,500톤으로 가장 많은 비중을 차지할 것으로 보인다. 또한 2050년 최종에너지 수요의 약 22%를 수소가 차지할 것으로 예상되고 있다. 

정기석 연료전지PD는 “투자대비 탈탄소화 성과를 효과적으로 거둘 수 있는 산업부터 투자가 진행되고 있으며 분산전원으로서 연료전지와 수소모빌리티가 유망한 산업”이라며 “최근 청정수소 범위가 확대되면서 수소터빈과 암모니아 혼소발전이 주목받고 있으며 터빈, 연소기술 등이 이미 성숙한 상황으로 연료전지는 재생에너지, 청정발전과 경쟁 및 보완관계 속에서 역할을 확보해야 한다”고 밝혔다. 

이어 “이를 위해서는 발전단가를 태양광 이하로 낮추는 것이 우선과제로 수소터빈, 암모니아 혼소발전 등은 주거지역에 위치할 수 없어 분산전원으로써 연료전지 역할을 확고히 하는 것이 중요하다”라며 “탈탄소화에 따라 위축될 것으로 예상되는 가스산업과 수소, 바이오메탄 등의 분야에서 상생협력하는 방안도 고려돼야 한다”고 덧붙였다. 

수소경제전환 기반, SOFC·SOEC
송락현 한국수소및신에너지학회 수석부회장은 ‘건물용 SOFC 기술현황 및 SOEC 연계 육성방안’을 발표했다. 

고체산화물연료전지(SOFC)는 1,000℃, 700℃, 500~600℃ 등 온도에 따라 종류가 구분되며 1,000℃ 고온형 SOFC는 블룸에너지, 프라운호프 등이 세계시장을 선도하고 있다. 국내기업의 SOFC는 대부분 700℃ 수준이며 고온형 SOFC는 발전용에 적합해 글로벌시장에서 경쟁하기 위해서는 다양한 온도대 SOFC 개발 필요성이 대두되고 있다. 

최근 해외기업은 배가스에 포함된 수소를 활용해 효율을 높이기 위한 연료재순환기술 개발에 박차를 가하고 있으며 퓨얼셀에너지의 경우 디스크타입 셀로 전환하는 등 기술혁신을 추진하고 있다. 

송락현 수석부회장은 “스택에 대한 기술력 확보는 글로벌기업과 경쟁하기 위한 핵심요소로 스택기술에 대한 국내기업의 기술경쟁력을 제고하기 위한 노력이 필요하다”라며 “이와 함께 SOFC와 기술이 유사한 SOEC 기술개발을 통해 저비용 및 고효율로 수소를 생산해 수소경제전환을 촉진하는 것도 고려돼야 한다”고 밝혔다. 

‘경제성’, 가동률 제고 선결과제
발제가 모두 종료된 후 안국영 한국기계연구원 박사를 좌장으로 토론이 진행됐다. 토론에는 △배준형 산업부 수소산업과장 △이한우 단장 △김민경 서울연구원 연구위원 △송락현 수석부회장 △이정운 한국가스안전공사 수석연구원 등이 참여했다. 



배준형 과장은 “현재 연료전지는 가동률 모니터링시스템과 가동에 대한 지자체 차원의 관리가 부재하며 화석연료를 사용하고 있어 낮은 가동률과 탄소중립 에너지원이 아니다라는 비판을 받고 있다”라며 “연료전지는 분산전원으로 중앙집중식 발전의 부담을 줄여 계통안정화에 기여한다는 장점을 가지고 있으며 국산화가 이뤄지고 있어 성장산업으로 육성해야 한다는 논의가 이뤄지고 있다”고 밝혔다. 

이어 “연료전지시장을 확대하기 위해서는 현재 보급돼있는 연료전지 가동률을 높이는 것이 중요하나 현재 전기요금, 가스요금체계 하에서는 쉽지 않은 상황”이라며 “기존 에너지원과 경쟁할 수 있는 수준으로 연료전지의 가격경쟁력을 향상시키는 것이 중요하다”고 덧붙였다.

김민경 연구위원은 “2050 탄소중립은 거부할 수 없는 목표로 서울시는 누구보다 앞서기 위해 많은 노력을 기울이고 있으며 태양광 등 재생에너지설비 설치공간이 부족한 서울시에서는 좁은 설치면적과 높은 효율을 가진 연료전지를 주목하고 있다”라며 “다만 재생에너지의무에 따라 건축허가를 받기 위해 설치된 연료전지가 설치 후 가동이 되지 않고 있으며 이는 낮은 가동신뢰성과 발생한 열 수요처를 확보하지 못했기 때문”이라고 지적했다. 

이어 “설치 후 가동되지 않는 것을 예방하기 위해서는 설치비율을 조절할 것이 아니라 건물별 생산규모에 따른 지원이 이뤄져야 하며 열수요를 확보하는 것이 중요하다”라며 “도시계획에 따라 연료전지를 설치하고 이를 인근에서 사용할 수 있는 방안을 마련하는 것도 연료전지가 경제성을 확보할 수 있는 방안 중 하나”라고 덧붙였다.

이정운 수석연구원은 “가스안전공사는 연료전지제품의 안정성 향상을 위해 규정에 대한 합리화를 지속하고 있으며 이는 보급확대로 이어질 것으로 보고 있으며 더 나아가 제품안정성을 향상하기 위해 부품측면의 접근을 고려하고 있다”라며 “또한 설치 애로사항을 해결하기 위해 복합배기기준 등을 마련해 법제화를 추진할 계획”이라고 밝혔다. 

이어 “가스안전공사는 현재 PEMFC기업과 협력해 글로벌진출을 위한 CE인증도 지원하고 있으며 CE인증절차를 최대한 국내에서 수행하고 해외 인증절차를 최소화하도록 해 국내기업의 해외진출을 지원하고 있다”라며 “앞으로도 가스안전공사는 제도합리화에 노력해 나갈 것이며 이에 대해 기업들의 많은 협력을 바란다”고 덧붙였다. 

이한우 단장은 “현재 연료전지는 열과 전력에 대한 용도로만 접근되고 있으며 이에 따라 연료전지의 존재가치, 소비자편의, 새로운 용도 및 시장 발굴 등이 필요하다”라며 “기존 건물발전용 외에 스마트팜 등에 적용해 열과 CO₂를 활용하는 등 활용처를 확보하는 것이 중요하다”고 밝혔다. 

이어 “연료전지산업에 대해 정부가 적극 지원하고 있으나 이러한 지원이 언제까지 이어질 지는 알 수 없으며 자립시장을 구축해 대응해야 한다”라며 “지속적으로 시장을 분석하고 해외사례, 유관기관, 기업들간 논의가 이뤄져야 한다”고 덧붙였다. 

송락현 수석부회장은 “수소법 개정에 따라 시행령이 마련되고 있으며 새로운 체제 도입에 따라 기존 연료전지 의무적용규정이 사라질 가능성이 있으며 연료전지를 수소경제의 한 축으로 봐야 한다”라며 “SOFC는 이론적으로 가장 높은 효율을 가지고 있어 다양한 분야에 적용될 가능성이 높으며 SOEC 또한 수전해기술 중 대체할 것이 없을 것으로 보고 있다”고 밝혔다. 

이어 “전전화가 이뤄지면서 전력수요는 점차 증가할 것으로 보이며 연료전지는 전력원으로써 역할이 중요하다”라며 “발전효율에 대한 적극적인 기술개발은 우리 기업들이 세계시장에서 주목받을 수 있는 방법”이라고 덧붙였다.