<운전시험 중인 SOFC 발전시스템>
이번에 개발된 SOFC시스템은 가정용에 적합하도록 소형화와 경량화를 목적으로 설계됐는데 특히 국내 독자기술로 시스템의 주요핵심부품인 스택과 그 구성품인 단전지를 개발했다는데 큰 의미가 있다.
이를 위해 전력연구원은 고온인 700∼800℃에서 전기화학적 반응을 일으키는 전도성 세라믹스 신소재를 전해질과 전극 등에 사용함으로써 SOFC 단전지를 제조하는 새로운 공법을 고안해 개발했다. 이러한 시스템은 작동온도가 높아 전기와 열을 동시에 생산하기 때문에 소형열병합 발전시스템으로 사용될 수 있다. 또한 이 시스템은 높은 발전시스템 효율과 함께 여러 가지 연료를 사용할 수 있다는 점이 가장 큰 장점이다.
이번에 개발된 연료전지 시스템은 천연가스, 도시가스, LPG 등의 기체연료는 물론이고 액체연료인 등유와 경유 사용도 가능하도록 개발됐다.
이번 연구개발을 수행한 한전전력연구원의 SOFC개발팀은 그동안 국내의 SOFC기술개발을 주도해 왔으며 지난 1997년 국내 최초로 산화지르코니움 전해질 막을 박막화 하는데 성공해 연료극 지지체형 SOFC 단전지를 개발했다. 이러한 기술을 바탕으로 지난 2007년에는 열적으로 자립운전이 가능한 고효율의 SOFC스택을 개발했고 뒤이어 시스템화에도 성공함으로써 이번 컴팩트형 1kW 및 5kW 시스템을 개발할 수 있게 됐다.
또한 한전에서는 가까운 미래에 본격적인 상용화를 위해서 발전시스템의 내구성을 포함한 신뢰성을 향상시키고 시스템을 좀 더 단순화시켜 시스템 가격을 낮추는 연구가 진행될 예정이다.
특히 고효율이면서 청정발전기술인 이러한 수소 연료전지시스템은 현재 세계적으로 관심이 집중되고 있는 지구온난화와 대기오염 문제를 해결하기 위한 녹색기술 중 하나로서 신재생에너지원으로 활용될 수 있다.
향후에는 가정용급 SOFC발전시스템의 상용화는 물론이고 중대형 규모인 100kW급 이상의 분산형 SOFC 발전시스템 개발에 이 기술을 적용할 계획이다.
