범한퓨얼셀, 연료 두 번 쓰는 10kW급 SOFC 개발

연료를 한 번 쓰고 버리지 않고 두 단계에 걸쳐 활용하는 10kW급 고체산화물연료전지 시스템이 국내에서 처음 개발됐다.

수소연료전지 제조와 수소충전소 구축 기업인 범한퓨얼셀은 한국에너지기술평가원의 국책과제를 통해 ‘10kW급 캐스케이드 고체산화물연료전지(SOFC·Solid Oxide Fuel Cell) 시스템’을 개발했다고 밝혔다. SOFC는 고체산화물을 전해질로 사용하는 연료전지다.

캐스케이드 방식은 1차 스택에서 사용하고 남은 연료를 2차 스택에서 다시 활용하는 구조다. 스택은 연료전지의 기본 단위를 여러 장 쌓아 전기를 생산하는 핵심 장치다. 남은 연료까지 한 번 더 이용하기 때문에 연료 이용률과 시스템 효율을 높일 수 있다.

범한퓨얼셀은 이번 연구개발로 캐스케이드 Hot Box와 시스템 기술을 확보했다. 이를 바탕으로 10kW급 시스템을 구현하고 발전효율 60.8%를 달성했다. 앞서 일본에서 5kW급 캐스케이드 SOFC 시스템이 개발·상용화된 가운데, 범한퓨얼셀은 그보다 용량이 큰 10kW급 시스템을 국내 최초로 개발했다.

핵심 부품에도 국내 기술을 적용했다. 연료전지 스택을 비롯해 연료개질기, 금속분리판, 열교환기, 인버터 등에 국산 기술을 활용해 국내 부품 기반의 캐스케이드 SOFC 시스템을 구현했다. 회사는 이번 성과가 국내 SOFC 산업 생태계의 경쟁력을 높이는 데 기여했다고 설명했다.

캐스케이드 SOFC는 앞으로 세라믹 프로톤 컨덕터 기술과 연계하면 발전효율 70% 수준의 발전 시스템을 구현할 수 있는 핵심 기술로 평가받고 있다.

범한퓨얼셀은 연료전지 발전소와 데이터센터처럼 고효율 전원이 필요한 분야에서 활용 가능성이 높을 것으로 내다봤다. 이번 연구개발 성과를 토대로 제품 상용화를 추진하고, AI 데이터센터를 포함한 발전용 연료전지 시장으로 사업 영역을 확대할 계획이다.

자료: 범한퓨얼셀