신재생에너지 원천기술연구센터를 가다 ⑥ - 연료전지 부문
세라믹 양산공정 단순화 해결책 찾는다
신재생에너지 원천기술연구센터를 가다 ⑥ - 연료전지 부문
세라믹 양산공정 단순화 해결책 찾는다
  • 장현선 기자
  • 승인 2009.09.07 13:24
  • 댓글 0
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“고효율 SOFC 스택·시스템 개발 서둘러야”
세라믹 국산화 기술이전 성공사례 보유

배중면 SOFC 원천기술 연구센터장(KAIST 교수)

“연료전지는 고난이도 기술을 요하고 워낙 복잡하다. 외 국과의 기술 격차를 좁히고 기술 이전하는데 주력할 것이다” 고체산화물 연료전지(SOFC) 원천기술 연구를 맡은 카이스트 배중면 센터장의 다부진 첫 마디다. 지난 2일 한국에너지기술평가원 로비에서 만난 배중면 센터장은 “고체산화물 연료전지 상용화를 가속화시키고 도움을 주는 원천기술을 개발하는 것이 우리 센터의 최종 목표”라고 말했다. 그는 “삼성, 포스코, 한국전력 등이 SOFC 분야 진출을 계획하고 연구도 하고 있는데 전문인력은 산업체 수요에 비해 모자란 것이 국내 실정이다. 또 SOFC는 고온(650~850oC)에서 작동되는 만큼 온도 영향으로 인한 재료의 열화현상 등 여러 가지 문제점들이 나타난다”고 설명했다.

SOFC는 세라믹을 기반으로 만들어지지만 세라믹 소재가 가공이 어렵고 고난도의 코팅기술이 필요해 대량 생산을 위한 공정 단순화와 새로운 제조공법이 필요하다. 이 같은 산업계의 고민에 대해 해결책을 제시하는 것이 센터의 과제다.

그는 “센터를 통해 양성한 전문인력과 원천기술은 SOFC 상용화 및 국내 신재생에너지 기술발전에 크게 이바지할 것”이라며 “특히 중소·벤처기업에 원천기술을 이전해 새로운 시장을 형성하고, SOFC 센터가 이들 기업의 전문연구소 역할도 겸할 수 있다”고 했다. 

연료전지는 배터리와 내연기관의 장점을 갖고 있다. 충전시간이 필요하지 않고 고출력이 가능해 배터리의 단점을 극복하며, 저소음·고효율 측면에서 내연기관의 단점을 극복하는 차세대 동력장치다. 현재 포스코파워와 삼성SDI를 중심으로 발전용을, 한국전력연구원 등이 가정용 SOFC 시스템을 개발 중이다. 한창산업을 비롯한 중소기업에서는 SOFC 관련 소재 및 부품의 상용화 연구를 진행하고 있다. 

-원천기술연구센터에 선정된 비결이 있다면.



대표적 융합학문인 SOFC 연구를 위해 우리 연구진은 재료공학, 기계공학, 화학공학 등 다양한 전공인력으로 구성돼 있다. 또 중소기업으로 기술 이전에 성공한 경험이 있다. SOFC의 기본 재료인 세라믹은 지금까지 수입에 의존해왔는데 카이스트가 기술을 개발하는데 성공, 국산화율을 80% 이상 끌어올리고, 성능도 외산보다 30% 이상 향상시켰다. 이 기술을 한창산업으로 이전해 SOFC 전극재료 판매를 시작했으며 현재 양산설비를 구축하고 있다.

-국내외 기술 수준 차이는 어느 정도인가.

국내 SOFC 시스템 설계 및 제작 기술은 미국, 일본 등 선진국과 비교해 볼 때 5~7년 정도 차이가 나는 것으로 판단된다.

연료전지 시스템은 각국의 차세대 에너지 수급 문제와 결부돼 선진국으로부터 기술 이전 가능성이 매우 낮다. 단시간 내 고효율 SOFC 기술의 상용화를 위해서는 우리 고유기술로 보유하고 있는 셀 제작기술을 기반으로 한 스택 제작기술과 시스템 기술 개발이 필요하다.

-센터는 어떻게 운영할 것인가.

카이스트를 비롯한 서울대, 한양대, 성균관대, 전남대, 전북대 등 6개 대학의 교수 7명, 28명의 학생으로 구성돼 있다.

특히, 참여교수들의 전공을 기계공학과, 재료공학과 및 화학공학과로 구성해 원천 재료에서부터 화학반응 및 시스템화를 위한 기계공학 분야까지 모두 아우를 수 있다. 또 3개월에 한 번씩 산업체가 참여하는 워크숍 형태로 진행할 계획이다.

-관련 기업과의 협력방안은.

산학 공동연구를 위해 한전 전력연구원, 포스코, 포스코파워, 삼성 SDI와 같은 국내기업을 비롯해 NFCRC, 앤드류대, CFC·USC, 사우디 아람코, AIST 등과의 국제교류 역시 활발히 진행 중이다. 이를 바탕으로 관련 중소기업 및 대기업 자문은 물론 SOFC 산업을 새롭게 시작할 기업에 자문 역할 역시 센터의 중요한 역할 중 하나다.

-정부에 바라는 부분은. 

수소연료전지는 꾸준히 발전하고 있다. 너무 서두르기보다 애정과 관심을 갖고 길게 봐주는 것이 필요하다. 산업기술로만 치우치다 보니 선진국과의 격차가 계속 남아 있다. 원천기술이 따라가 주는 것이 중요하기 때문에 끊임없는 지원과 투자가 있어야 한다. 부족한 부분을 원천기술연구를 통해 계속 보완해줘야 한다.


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