[신성장동력 '연료전지'](3)'고효율·다기능·친환경' 키워드

연료전지의 키워드는 고효율·다기능·친환경으로 집약된다. 국내 전기소비량의 60%를 책임지고 있는 화력발전의 효율이 35%에 불과한 반면 연료전지의 발전효율은 47%에 달하기 때문이다.

화력발전소처럼 대규모 토지가 필요한 것도 아니다. 전북 전주과학산업단지에 설치된 연료전지 발전소는 100평에서 2.4㎿의 전력을 생산해낸다. 1가구당 평균 단위 시간당 1㎾를 사용하는 점을 감안하면 2400여 가구가 실시간으로 사용할 수 있는 양의 전기를 생산해내는 것이다. 이 때문에 연료전지 발전소는 태양광 발전소의 50분의 1, 풍력 발전소의 100분의 1 면적만으로도 설치가 가능하다.

이에 따라 연료전지는 대규모 공장, 발전소는 물론 데이터센터, 아파트단지, 호텔, 병원, 공공시설 등 도심지에서도 운영할 수 있는 분산형 발전설비로서 각광받고 있다. 이마 미국 뉴욕 쉐라톤호텔, 예일대학, 몬타나주의 병원 및 독일 도이치텔레콤과 같은 데이터센터에 설치, 가동 중으로 신뢰성이 입증된 발전설비다.

예컨대 건물용 연료전지를 도입한 가정은 기존의 전기 및 열을 공급받던 비용을 획기적으로 줄일 수 있으며, 일반적인 4인 가족(월평균 420kWh 전력사용)의 경우 연간 약 56만원을 절약할 수 있다.

또 소음이 발생하지 않으며, 황산사화물, 질소산화물, 먼지 등 인체에 유해한 대기오염물질으 배출이 전혀없다. 이산화탄소 배출량도 액화천연가스(LNG) 발전대비 39%정도 저감된다. 특히 화염이나 연소가 없어 기존 발전설비와 달리 폭발 및 화재의 위험성이 없는 것도 특징아다.

한편 연료전지는 크게 용융탄산염 연료전지(MCFC)와 고체산화물 연료전지(SOFC)로 구분된다. 2세대 발전시설로 불리는 MCFC는 미국의 FCE사가 유일하게 기술을 보유하고 있다. 올해 서울 상계동과 목동에 각각 2.8㎿와 2.4㎿ 규모의 연료전지 발전소도 MCFC를 기반으로 설립된다.

반면 SOFC는 차세대 기술로 평가받는다. MCFC에 비해 크기도 작고 발전효율이 높아 소형화·경량화가 가능하기 때문이다. 세계적으로도 초기 기술 형성단계여서 국가간 경쟁도 치열하다. 미국의 제너럴일렉트릭(GE)와 일본의 미쓰비시 등이 선두 주자지만 5㎾급만 안정적인 생산이 가능할 정도로 기술력 차이가 적다.

업계 관계자는 "제3세대 연료전지로 불리는 SOFC는 기술력 차이가 없는 만큼 상용화를 먼저 이뤄낸 기업이 세계시장을 확고부동한 1위로 올라설 가능성이 크다"며 "금속, 전기, 전자, 기계 및 제어산업과 부수적인 장치를 공급하는 새로운 시장을 창출할 수 있는 막대한 경제적 부가가치 파급효과를 지니고 있다"고 밝혔다.