대학 캠퍼스 건물에 고체산화물 연료전지(SOFC)가 설치돼 실용화 연구가 시작된다.

UNIST(총장 정무영)는 지난 12월 5일 국내 유일의 고체산화물연료전지(SOFC) 소재·부품 제조 기업인 (주)미코와 SOFC 실용화 공동연구 협력을 위해 업무협약(MOU)를 체결했다. 이번 협약에 따라 미코는 2㎾급 SOFC 설비를 무상으로 UNIST 내 ‘과일집(과학이 일상으로 들어오는 집, Science Cabin)’에 설치한다.

이 설비를 중심으로 미코와 김건태 UNIST 에너지 및 화학공학부 교수의 공동 연구가 추진되며 설비 가동에 필요한 연료 공급 라인은 경동도시가스에서 지원하기로 했다.

SOFC는 수소나 탄화수소를 공기 중 산소와 반응시켜 전기를 만드는 일종의 발전기로 고체산화물을 전해질로 이용하는 게 특징이다. 특히 다른 연료전지에 비해 발전효율이 높을 뿐 아니라 수소와 천연가스 같은 탄화수소도 연료로 쓸 수 있다는 장점이 있다.

앞서 2015년 김건태 교수팀은 천연가스를 직접 연료로 써도 안정적인 SOFC용 전극을 개발한 바 있다. 이 기술은 SOFC 산업화를 크게 앞당겼다는 평가를 받지만 실제 시스템에 적용하기는 어려웠다. 이에 이번 MOU 체결로 김 교수팀의 기술을 미코의 SOFC 설비에 적용하면서 실용화 연구를 진행할 계획이다.

김건태 교수는 “LPG나 LNG 등을 곧바로 연료로 쓰는 SOFC 시스템이 완성되면 도시가스 라인을 활용한 연료전지 작동이 가능하다”며 “수소 생산과 유통이 원활해지는 수소사회가 올 때까지 천연가스를 쓰면서 수소 활용 인프라를 구축하고 이후에는 수소를 쓰는 방식으로 활용 가능할 것”이라고 전망했다.

과일집에 설치된 SOFC 시스템은 이 건물에서 생산되는 바이오 에너지로 전기를 생산하는 데 쓰일 예정이다. 이 건물은 3명이 동시에 거주할 수 있는 ‘생활형 실험실’로 인분을 에너지로 전환해 활용하는 시스템을 구축 중이다.

최성호 미코 박사는 “새로 설치될 시스템은 국내 최초로 가스안전공사의 인증을 받은 제품으로 이번 협력과 실증을 통해 SOFC의 실용화를 추진하고 나아가 바이오가스의 적용, 이산화탄소 포집을 통한 고효율 분산 발전시스템 기술을 제시할 예정”이라며 “수소 외에 다양한 연료를 쓸 수 있는 SOFC의 장점을 최대로 이용하면서 SOFC 기술 자체도 발전시킬 수 있는 좋은 기회가 될 것”이라고 밝혔다.

한편 미코는 순수 국내 기술로 고체산화물 연료전지 시스템(상표명 : TUCY)를 개발한 기업으로 이 회사가 개발한 2㎾급 SOFC 시스템은 정격 출력에서 51.3% 발전효율을 나타내 국내 공식 최고 효율을 기록한 바 있다. 이는 지난해 상용화한 일본 교세라의 3㎾ 건물용 SOFC 시스템의 발전효율(52%)와 비슷한 수준이다.

미코는 이번 UNIST와의 협력을 통해 세계 최초로 SOFC에서 나오는 이산화탄소를 완전히 제거하는 시스템을 개발핸 ‘zero C2₂ SOFC 시스템’을 구현할 계획이다.