현대차 등 완성차 업체 연료전지 발전 사업에 관심
소형화‧저온가동 가능해 제약 적고 경제 확보 유리
[천지일보=정다준 기자] 수소전기차용 연료전지가 친환경 발전소로 거듭나는 모양새다.
한국자동차연구원이 7일 발간한 산업동향분석 ‘친환경 발전소로 거듭나는 수소차용 연료전지’에 따르면 현대자동차와 일본 토요타, 독일 다임러 등 주요 완성차 업체들은 수소차용 연료전지를 개발‧상용화하는 한편 이를 활용한 연료전지 발전 사업에도 관심을 보이고 있다.
또한 수소전기차용 연료전지는 소형화‧저온가동이 가능해 발전시스템으로 활용 시 입지 제약이 적으며 규모의 경제 확보도 유리해 향후 시장이 확대될 전망 된다.
현대차는 지난 2월 한국동서발전과 덕양 등과 공동으로 수소차 넥쏘에 탑재되는 연료전지를 이용한 1㎿급 발전시스템 실증을 시작했다. 앞서 2012년 5월 수소차용 연료전지를 활용한 100㎾급 발전시스템 설치‧운영했고, 2018년에는 12월 500㎾급 연료전지 발전시스템(2모듈) 실증운전 후 개선‧보완했다.
토요타는 수소차 미라이의 연료전지를 활용해 2019년 9월부터 본사공장에서 100㎾급 발전기를, 지난해 6월부터 토쿠야마 제조소의 부생수소를 이용한 50㎾급 발전기를 실증했다.
다임러트럭AG와 롤스로이스는 지난해 5월 다임러와 볼보가 공동으로 개발하는 연료전지 시스템을 이용한 비상발전기 개발을 위한 협력 계획을 발표했다.
수소전기차에 탑재되는 고분자전해질형 연료전지(PEMFC)는 신뢰성과 가동성이 우수하며 유연한 적용이 가능하다.
고분자전해질형 연료전지는 높은 신뢰성, 빠른 초기 가동 속도 및 저온 가동성을 갖춰, 발전용으로 사용 시 입지조건이 덜 까다롭고 고정형‧이동형, 소형‧중형‧대형 등으로 다양한 용도로 사용이 가능하다. 다만 높은 효율을 내기 위해 연료(수소)의 불순물이 없어야 하며 저온 가동으로 인해 폐열 활용이 상대적으로 어렵고 백금 촉매 활용 등으로 인해 단가가 상대적으로 비싸다.
한국자동차연구원은 “재생에너지 발전 및 수소전기차 시장 확대에 따라 고분자전해질형 연료전지의 활용도 빠르게 확대될 것”이라며 “수소 공급이 필요해 단기 내 대규모 발전은 어려우나, 향후 '분산형 재생에너지 발전-현지 그린수소 생산·사용 체계'가 활성화되면 입지조건의 유연성이 장점으로 부각될 가능성이 있다”고 말했다.
또한 “수송 분야 및 다양한 분야에 폭넓게 활용될 수 있어 대량생산을 통한 단가하락이 가능하며 수소차용 연료전지를 모듈화해 발전에 활용하는 것도 용이하다”면서 “수소차 연료전지의 기술변화는 자동차 출시와 같은 5년 내외로 내구연한에 도달한 연료전지의 교체 시 성능개선, 효율 향상도 가능하다”고 덧붙였다.