생기원, 신개념 하이브리드 소형 연료전지시스템 개발

[산업일보]
24일 한국생산기술연구원 나노표면기술팀 한명근 박사가 노트북 컴퓨터 등 휴대용 전자기기와 군사용 이동장비에 재충전 필요 없이 10시간 이상 전력을 공급할 수 있는 소형 휴대용 연료전지시스템을 개발했다고 밝혔다.

한 박사팀이 개발한 소형 연료전지시스템은 두 가지 측면에서 새로운 기술을 적용한 것이 특징이다. ▲먼저 전력 사용 방식의 차별화로 시스템의 효율을 극대화 한 점이 눈에 띤다. 기존의 연료전지시스템이 연료전지에서 발생된 전력으로 배터리를 충전하고, 이 배터리를 기기의 실제 전원으로 사용하는 일차적인 수준의 하이브리드 시스템이었다. 반면, 새로운 소형 연료전지시스템은 연료전지의 전압이 임계수준에 도달하기 전까지는 연료전지에서 발생되는 전력을 직접 사용하다가, 임계수준에 도달한 후부터 배터리에서 전류를 끌어 쓰는 새로운 개념의 하이브리드 방식을 채택했다. ▲그리고 또 하나는 현재 국내·국제 특허를 준비중에 있는 연료전지에 영구적 성능을 구현시키는 기술이다. 이는 갈수록 연료전지의 성능이 떨어지는 기존의 수소화붕소나트륨 화합물을 이용한 수소발생장치의 문제점을 보완한 획기적인 기술로 주목받고 있다.

한편, 한 박사팀의 이번 성과는 미국 아리조나 주립대 돈 저바지오(Don Gervasio) 교수팀과의 국제공동연구를 통해 이뤄진 것으로 알려졌다. 연료전지와 배터리로 구성된 하이브리드시스템을 최적화하고 제어하는 전력관리시스템은 서울대학교 장래혁 교수팀이 맡았다.

한 박사는 개발 성과에 대한 소감을 묻자 “이 신기술을 상용화 해 관련 중소기업 지원과 우리나라 연료전지 시장 창출을 유도하고, 보다 안정적인 전력 공급원 개발에 힘써 빠른 시일 안에 비전2를 내 놓겠다”며 “이를 위해 독일 프라운호퍼 연구소, 미국 아리조나 주립대, 서울대, 연세대 등과 컨소시움을 구성해 국제 공동연구를 계속 추진할 것”이라고 말했다.

수소를 에너지로 바꾸는 가장 대표적인 변환시스템 연료전지. 자동차, 가정용·산업용 발전기, 휴대용 기기 등 그 활용 범위가 넓어 ’10년 세계 시장 규모가 1천억 달러까지 점쳐지고 있지만 우리나라는 관련 기술의 부족과 높은 제조비용을 이유로 고전을 면치 못하고 있는 실정이다. 이런 상황에서 한 박사팀이 발표한 소형 연료전지 개발 소식은 국내 관련업계에 큰 기쁨이 되고 있다.



미디어다아라 전은경 기자(miin486@daara.co.kr)