2014년 6월까지 185억2000만원 투입
연료전지 제품개발 컨소시엄 모집 중

 

▲ 포항공대 연구원들이 연료전지 평가장비로 설비의 성능을 테스트하고 있다.

 

 

지난 2011년 정부는 국내 신재생에너지기업이 개발한 기술 및 제품의 사업화를 위해 신재생에너지 테스트베드 구축사업을 공고하고 태양광, 풍력, 연료전지 등 3대 신재생에너지분야에 대해 전국 광역권에 6곳의 테스트베드 지역을 선정했다.

그 결과 태양광은 충청권, 대경권, 호남권으로 선정됐으며 풍력은 호남권, 동남권, 연료전지는 대경권이 테스트베드로 지정됐다.

오는 2014년 6월까지 총 3차년에 걸쳐 진행되는 신재생에너지 테스트베드 구축사업은 480억원의 국비와 함께 지자체와 사업주관기관을 비롯한 민간에서 549억원을 부담하는 등 총 1028억원이 투입된다.

정부는 이 사업을 통해 신재생에너지 관련 부품 및 소재, 시스템에 대한 실험, 실증 등의 인프라 확충으로 제품 국산화와 신제품 개발이 가속화되고, 제품경쟁력도 강화돼 수출산업화 촉진에도 크게 기여할 것으로 내다보고 있다.

이번 기획에서는 6개 테스트베드 사업 가운데 유일한 연료전지분야인 대경권 연료전지 테스트베드 사업구축 진행현황과 향후 계획을 소개한다.

대경권 연료전지 테스트베드 구축사업은 포항공과대학교 주관으로 포항테크노파크, 포항금속소재산업진흥원, 재료연구소가 참여한다.

사업주체는 지식경제부, 사업 관리기관은 에너지관리공단이며 지자체인 경상북도, 경상남도, 포항시를 비롯해 한국전기안전연구원, 한국기계연구원, 충북대학교가 위탁기관으로 함께한다.

사업비는 국비 67억6300만원을 포함해 총 185억2000만원으로 1차년도(2011.08~2012.06) 76억원, 2차년도(2012.07~2013.06) 76억원, 3차년도(2013.07~2014.06) 33억2000만원이 각각 투입된다.

2차년도 사업비의 경우 1차년도 테스트베드 사업 평가에서 우수한 평가를 받아 1차년도 국비 대비 2억1300만원이 증액됐다.

대경권 연료전지 테스트베드 구축사업은 수소연료전지 관련 기업이 개발한 기술과 제품의 상품화를 촉진하기 위해 성능평가와 신뢰성 검증 인프라를 구축함으로써 연료전지산업 육성과 함께 클러스터를 통한 기술 경쟁력 강화를 목적으로 하는 사업이다.

포항공대는 고온형 연료전지인 용융탄산염 연료전지(MCFC)와 고체산화물 연료전지(SOFC)의 셀, 모듈, 스택 및 시스템의 시험평가를 지원하며 포항테크노파크는 고분자전해질 연료전지(PEMFC)의 성능과 신뢰성 평가, 포항금속소재산업진흥원은 연료전지 주변기기(BOP) 및 부품·소재 시험평가를 지원한다.

또 재료연구소는 수송용 PEMFC 스택 및 선박용 연료전지 해양 환경 모의실험 등을 지원하고 있다.

이처럼 4개 주요 기관들이 각각 역할을 분담해 연료전지 평가장비를 구축하고 시험평가를 지원하고 있으며 현재 2차년도 사업도 계획에 맞춰 활발히 진행 중이다. <표1>

<표1> 각 기관별 사업목표와 1차년도 사업성과 및 2차년도 사업 진행현황.

 

기관

사업목표

1차년도 성과

2차년도 진행현황

포항
공대

SOFC 스택 및 시스템 핵심부품 시험평가 장비 구축 및 기업지원

- 기업설명회 및 기업 유치

- 상품화 컨소시엄 출범

1차년도

1kW급 SOFC 셀/모듈 스택 및 시스템 평가장치 구축

- SOFC 셀/모듈 평가 설비 구축(평판, 평관형)

- 1kW SOFC 스택 및 시스템 평가설비 구축

- 10kW급 SOFC 스택 및 시스템 평가 설비 구축 중

- 스택/열교환기/개질기 평가설비 구축 중

2차년도

10kW SOFC 스택 및 개질기/열교환기 평가시스템 구축

3차년도

1kW급 SOFC 시스템 상품화

포항
테크노
파크

가정용/건물용 PEMFC 스택 및 핵심 BOP 시험평가장비 구축 및 기업지원

- 1kW급 PEMFC 평가 시스템 구축

- 모니터링 시스템 구축

- 5kW급 PEMFC 평가시스템 구축 중

- BOP 평가장비 구축 중

1차년도

1kW급 PEMFC 스택 평가 및 모니터링 시스템 구축

2차년도

5kW급 PEMFC 스택, BOP 및 시스템 평가장비 구축

3차년도

1.5kW급 PEMFC 시스템 실증운전

포항
금속
소재
산업
진흥원

고온형 연료전지 스택 및 핵심 BOP 부품 소재 시험평가장비 구축 및 기업지원

- 대용량 연료전지 MBOP 평가장비 구축(열교환기, 블로워, 펌프, 유량계, 밸브, 수처리기 연계평가)

- 고온형 연료전지 MBOP 평가설비 구축 중(열교환기, 재순환 블로워, 펌프, 유량계, 밸브 연계평가)

- NRC 부품/소재 평가장비 구축 중

1차년도

대용량 연료전지(MCFC용) MBOP 평가설비

2차년도

고온형 연료전지 MBOP 및 NRC부품 소재 평가설비

3차년도

MBOP 핵심 부품 국산화

재료
연구소

선박용 연료전지 스택 및 시스템 평가장비 구축 및 기업지원

- 30kW급 PEMFC 평가설비 구축

- 진동시험 평가장비 구축

- 선박용 환경 모사 스템 구축 중

- 소재 평가장비 구축 중

1차년도

30kW급 PEMFC 스택 시험평가

2차년도

선박용 환경 모사 시험평가 및 소재 평가 장비구축

3차년도

선박용 해양 모의 환경 평가장비 구축 및 실증운전

이와 함께 사업단은 효율적인 사업추진을 위해 연료전지 제품개발 컨소시엄을 모집하고 있다.

컨소시엄 모집분야 대상은 가정용, 건물용, 발전용, 휴대용, 선박용 등 용도별로 다양하며 연료전지타입은 PEMFC, MCFC, SOFC 등 3가지이다. 현재 13개 컨소시엄에 약 120개 기업이 참여의사를 밝혔으며 추가모집도 상시 진행 중이다. <표2>

<표2> 연료전지 제품개발 컨소시엄 구성안 및 내용

 

대상

구분

컨소시엄 구성안 및 내용

휴대용

SOFC

200W급 휴대용 SOFC 시스템 규격화 및 인증

가정용

SOFC

1kW 시스템 규격화 및 실증 운전

1kW급 SOFC 스택 상품화

PEMFC

1kW PEMFC 시스템 개발

건물용

SOFC

건물용 5~10kW급 시스템 표준화

건물용 발전 시스템 상품화

PEMFC

5kW급 개질기 개발 및 핵심부품 규격화 및 국산화

5kW급 PEMFC MBOP 및 시스템 설계 개발

5kW급 PEMFC 시스템 실증

발전용

MCFC

발전용 MCFC 실증

대용량 고온 블로워 규격 및 인증

MBOP 핵심부품 규격화 인증

선박용

SOFC

SOFC 시스템 규격화 및 실증 운전

연료전지 테스트베드 사업에서는 장비 구축과 관련 장비를 활용한 시험분석 및 성능평가 등의 기업지원활동과 함께 기술지원, 교육훈련도 추진된다.

기술지원의 경우 해당분야의 전문가들로 구성된 기술연구회를 운영해 멘토링과 기술이전을 지원하며 기업 상담실, 소재 및 시스템 평가설비를 제공함으로써 기업의 제품개발 지원에도 적극 나서고 있다.

뿐만 아니라 정기적으로 워크숍 또는 기술세미나를 개최해 연료전지 최신동향을 소개하고, 연 4회 핵심기초교육과 월 2~3회 장비교육도 병행하고 있다.

연료전지 테스트베드가 대경권으로 선정된 이유 중 하나는 대구, 경북지역이 연료전지산업이 가장 발달한 곳이기도 하지만 기존에 추진되고 있는 대경광역경제권 선도산업과의 연계가 가능하기 때문이다.

대경권 선도산업은 연료전지 관련 원천기술개발에 중점을 두는 R&D 지원사업인 반면, 테스트베드 사업은 검인증 평가장비 구축을 통해 기업에서 개발한 제품의 상품화를 지원하는 사업이다.

따라서 대경권 선도산업에 참여하고 있는 기업에서 자체 개발한 제품의 평가를 의뢰할 경우 성능시험을 수행할 수 있고, 또 개발 중인 소재와 부품의 양산화와 상업화를 위한 시험평가도 가능하다.

제품 규격 검인증 절차 표준화 사업과 관련해서는 신재생에너지 설비인증을 위한 성능검사기관 자격을 취득하기 위해 준비 중이며 고온형 연료전지분야 검인증 센터 자격을 취득하기 위한 평가장비를 구축하고 있다.

사업단은 연료전지 핵심부품 평가 국제공인검인증(KOLAS) 자격 취득 후 관련 기업의 조기 상품화를 지원해 신재생에너지설비 성능검사기관으로 발돋움 하겠다는 계획이다.

 

 

“연료전지 테스트베드 구축과 운영을 통해 연료전지 조기 상품화를 촉진하고, 관련 기업체를 육성해 포항을 수소연료전지 파워밸리로 조성할 수 있도록 노력할 것입니다.”

 

1990년대 국내에서 처음으로 연료전지 개발을 시작해 다양한 타입의 연료전지 성능향상과 장기 열화평가 등을 수행해 온 포항공대의 정종식 교수(61)는 지난 2011년부터 연료전지 테스트베드 사업단장으로 전체 사업을 총괄하고 있다.

정종식 단장은 “연료전지시스템 한 대당 20여개의 산업군, 전후방 산업을 고려했을 때 3000여개의 부품이 필요하다”며 “실제 많은 중소기업들이 관련 제품을 상품화해 기업의 신성장동력으로 삼고자 하고 있다”고 말했다.

그의 설명에 따르면 테스트베드 사업 1차년도에는 60여개 기업이 회원기업으로 참여했으며 2차년도에는 100여개 기업으로 크게 늘었다고.

“다수의 기업이 사업단의 컨소시엄 공급망을 통해 조기 상품화를 희망하고 있기 때문에 성능평가 의뢰건수도 계속 증가하고 있습니다.”

작년 5월 비전 선포식을 가진 사업단은 포스코에너지 등 총 8개사와 기술제휴를 위한 MOU를 체결한 바 있다.

정 단장은 “MOU를 맺은 8개 기업들과 연료전지 핵심부품 국산화, 실증운전 등을 지원하며 서로 협력하고 있다”고 말했다.

이와 함께 지난 24일 포항공대에서 진행된 연료전지 산업화 기업컨소시엄 출범식이 갖는 의미에 대해서는 기업컨소시엄 구성을 통해 연료전지 공급망을 구축하고, 기업 매출처의 안정화와 다각화, 제품경쟁력 강화에 기여할 것으로 기대한다고 설명했다.

“내년 이 사업이 종료될 때 쯤 고온형 연료전지분야 검인증 센터 자격을 취득해 연료전지 관련 기업들이 더욱 성장할 수 있는 바탕을 만들어 줄 수 있도록 할 계획입니다. 그래서 3년 내 우리나라의 연료전지 기업수가 해외 선진기업 수준으로 늘어나고 시장이 커져야만 외국제품이 국내에 들어왔을 때 대응할 수 있는 경쟁력을 갖출 수 있습니다.”

끝으로 그는 “연료전지 테스트베드 구축사업을 통한 연료전지산업 활성화를 위해서는 기업들의 사업화 의지가 무엇보다 중요하다”고 강조하며 “지금도 여러 기업들이 이 사업에 많은 관심을 갖고 있지만 앞으로 좀 더 확고한 사업의지를 갖고 적극적으로 참여했으면 하는 바람”이라고 말했다.

 

 

 

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