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[기획] 고체산화물연료전지 보급, 남은 과제는?
KS표준 마련 올해 상반기 가시화…원별보정계수 수립 남아
국표원, 의견수렴 마무리 4월 KS C 8569 개정(안) 예고고시
서울시 SOFC 보정계수 수립 민간건축에 설치 물골 터
남영태 기자  |  nam@gasnews.com
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[1436호] 승인 2020.05.13  23:35:08
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[가스신문=남영태 기자] 고체산화물연료전지(SOFC)는 높은 효율과 양질의 열을 생산할 수 있어 미국, 일본, 한국 등 세계 연료전지 선진국에서 각광받고 있는 차세대 연료전지다. 특히 올해 2~3월 일본 도쿄가스와 미우라공업은 발전효율 65%의 5㎾급 SOFC시스템을 개발해 실증사업에 착수키로 했으며, 아이신정기와 오사카가스는 700W급 SOFC시스템을 출시하는 등 분산발전원으로 다양한 SOFC시스템 개발 및 출시하고 있다.
미국은 대표적으로 블룸에너지사가 한국을 비롯한 세계 각국에 250~300㎾급 시스템을 건물·발전부문으로 공급하고 있으며, 4세대 SOFC 스택도 개발하는 등 기술개발에 박차를 가하고 있다.

 

   
▲ 용량별 SOFC 제조사 시스템.(왼쪽부터 경동나비엔(700W), STX중공업(1㎾), 미코(2㎾), 에이치앤파워(3㎾)

SOFC설비, 현장에 설치 중

현재 국내 연료전지시장에서 SOFC시스템은 국내기업으로 미코(2㎾급), STX중공업(1㎾급), 에이치앤파워(3㎾급)가 시제품 개발을 완료하고 상용제품으로써 현장에 설치하고 있으며, 보일러사 가운데 경동나비엔(700W)이 시스템 개발에 박차를 가하고 있다.

아울러 지난해 7월 ㈜두산과 영국 세레스파워사가 5~20㎾규모의 SOFC시스템 공동개발을 위한 업무협약을 체결했고, 에스퓨얼셀과 범한산업 등 기존 고분자전해질연료전지(PEMFC) 제조사도 SOFC시스템 개발을 진행하고 있는 것으로 알려져 향후 국내 SOFC 산업계와 시장은 확대될 것으로 예측된다.

또한 SK건설은 미국 블룸에너지사(250~300㎾)와 협약을 체결하고 국내 연료전지발전시장에 시스템을 공급하고 있으며, 지난해 합작법인 블룸SK퓨얼셀을 설립해 구미지역에 생산 공장을 건설 중이다.

현재 미코와 STX중공업은 지난해 정부 실증과제사업 및 시범적 보급사업 등을 통해 각사의 SOFC시스템을 현장에 설치하고 있다. 대표적으로 미코는 울산 UNIST 과일집과 부안 옛관사, 코미코 복지동, 서울시 물연구원 등에 설치해 정상운전 중이다. STX중공업 역시 경일대학교 등 대구지역에 설치했고, 에이치앤파워는 한국전력연구원 등에 설치해 운전 중이다.

시장진입을 위한 작업도 한창이다. 미코와 STX중공업은 지난해 한국가스안전공사로부터 각사의 SOFC시스템에 대한 가스기기 인증에 합격했다. 또한 산업융합촉진법에 따른 ‘산업융합 신제품 적합성 인증’을 지난해 미코가 국내 SOFC시스템 최초 획득했으며, 최근 STX중공업도 합격해 인증서 발급만을 남겨놓고 있다. 에이치앤파워는 올해 상반기 목표로 한국가스안전공사 가스기기 인증을 준비하고 있다.

 

KS C 8569 개정해 SOFC 품어

   
▲ 지난 4월 진행된 KS C 8569 개정(안) 예고고시

정부도 국내 SOFC 산업계 지원에 힘을 쏟고 있다. 지난해 11월 SOFC에 대한 KS표준 마련을 위해 관계기관과 기존 연료전지 KS규정을 개정해 SOFC를 포함시키기로 최종 방향성을 설정했다.

국가 산업인증인 신재생에너지 KS표준은 정부 정책 이행에 보조금 투입 및 의무설치 필요성이 있는 신재생에너지 발전원에 대해 발급하고 있는 인증제도다. 또 정부의 신재생에너지 보급사업으로 관련 신재생에너지가 설치되기 위해선 반드시 규정된 표준제도에 따른 KS 인증 획득이 필수다. 뿐만 아니라 녹색건축물로써 인센티브를 부여받기 위해서도 필요한 제도다.

이에 산업통상자원부 국가기술표준원과 한국에너지공단 등은 현재 연료전지분야에 마련된 KS C 8569에 SOFC를 포함시켜 개정키로 했다. 이를 위해 지난 2월부터 4월 6일까지 예고고시를 진행, 관련 산·학·연의 의견수렴도 모두 마무리했다.

국표원 등에 따르면 이후 심의위원회와 공청회 등을 거쳐 SOFC가 포함된 KS C 8569 개정이 고시되는데, 이르면 오는 6월 고시가 예상된다.

 

서울시, 민간건축물 설치 지원

서울시가 민간건축물에 SOFC시스템이 설치될 수 있도록 근거규정을 마련하는 등 정부 못지않게 산업 활성화 지원에 박차를 가하고 있다.

서울시는 지난해 5월 신축 민간 중·대형 건물에 기존 방식보다 발전효율이 높은 SOFC를 도입하기 위한 설계기준 마련에 나섰고, 행정예고를 거쳐 지난 3월 ‘서울시 신·재생에너지 생산량 산정 지침’을 개정 고시했다.

원별보정계수는 신재생에너지원별 연간 에너지생산량을 보정하기 위한 계수로 신재생에너지의 균형 있는 보급과 기술개발의 촉진 및 산업 활성화 등을 고려해 산정하는 수치다. 특히 민간·공공건물에 연료전지시스템이 설치되기 위해선 반드시 단위생산량과 원별보정계수가 마련되어 있어야 한다.

현재 정부는 연료전지 가운데 PEMFC만 단위생산량과 원별보정계수를 마련해 신재생에너지 의무화사업에 참여할 수 있도록 하고 있다. 정부의 기준마련으로 PEMFC는 민간·공공건물에 모두 설치가 가능하다. 이와 함께 서울시 기준으로는 PAFC가 마련되어 있어 시 내 민간건축물에만 설치가 가능하다.

지난 3월부터 서울시 지침이 시행됨에 SOFC시스템도 PEMFC, PAFC시스템과 함께 △서울시 녹색건축물 설계기준 △서울시 환경영향평가서 작성 지침 등에 따라 서울시 내 연면적 3000㎡ 이상 신축 건물에 설치될 수 있다.

 

지자체 사례확대+정부 보정계수 병행 주장

서울시가 SOFC에 대한 원별보정계수를 마련함에 따라 보급에 물골이 트였고, 관련 산업계 역시 “SOFC가 국내 에너지시장에 진입할 수 있도록 지자체에서 관련 지침을 정비하고 지원책을 마련해 준 것에 큰 의미가 있다”며 반색하고 있다.

실제 관련 시장에 따르면 이번 서울시 기준 마련 이후 이를 준용하겠다는 의사를 밝힌 몇몇 지자체가 있는 것으로 전해졌다. 관련 산업계에도 SOFC 설치 가능 문의가 쇄도하고 있는 것으로도 알려졌다.

이 같은 지자체들의 준용 의사는 서울시 기준을 해당 지자체에 적용할 경우 에너지소비량에 따른 건물별 연료전지 선택의 폭이 넓어질 수 있고, 기존 PEMFC와 함께 SOFC가 설치될 경우 에너지자립률 향상 등 시너지효과가 크다는 판단에서로 풀이된다.

관련 시장에서 지속적인 정부 건의로 현재 SOFC KS규정 마련이 속도를 붙이고 있고 지자체에서도 지원에 나선 만큼, 이제 신재생에너지설치의무화제도에 SOFC가 포함될 수 있도록 근거규정을 마련하는 과제만 남아있다.

과거 사례를 살펴보면 PEMFC가 신재생에너지설치의무화제도를 통해 공공건물에 설치 가능토록 단위에너지생산량과 원별보정계수 마련에 소요된 시간만 2년이다. 한국에너지공단이 연구용역에 착수한 2011년부터 도출된 2013년까지 2년간 산업계는 5~10㎾급 설비를 개발했음에도 제도 미비로 보급을 진행할 수 없었다.

현재 SOFC 산업 상황도 과거 PEMFC와 유사하다. 국내 SOFC 기업들은 3㎾이하로 시스템을 출시했고, 현재 5㎾~수십㎾급 시스템 기술개발에 박차를 가하고 있다.

비록 서울시에서 관련 규정을 마련해 민간건축물에 대한 물골을 텄다고 하더라도 아직은 미흡한 상황이다.

따라서 국내 연료전지 전문가들은 SOFC에 대한 KS표준 마련과 서울시 사례 확대, 정부의 보정계수 3박자가 병행돼야한다고 입을 모아 강조하고 있다. 이 같은 상황이 이뤄져야 정부가 수소경제 활성화 로드맵에 명시한 가정·건물용 연료전지 보급 목표도 원활히 이행될 것이라는 주장이다.

정부를 비롯한 국내 산업계는 차세대 연료전지로 각광받고 있는 SOFC 산업 활성화를 위해 각자 자리에서 최선의 노력을 다하고 있다. 하지만 미국, 일본 등 세계 연료전지시장에서 국내 SOFC 성장이 다소 뒤처지고 있는 가운데, 2021년 1월 수소경제 활성화 로드맵 2주년 성과발표회에서 국내 SOFC가 이름을 올릴 수 있도록 어느 때 보다 의사소통이 중요해지는 시점이라고 판단된다.

우리나라 역시 정부 국책과제와 중소·중견기업들의 자금투자 등으로 선진국에 뒤처지지 않기 위해 기술개발을 추진했고, 그 결과 불과 2~3년 새 1~3㎾규모로 국산 SOFC시스템 개발이 완료됐다. 또 지난해부터는 한국에너지공단의 시범적 보급사업 등을 통해 현장에 설치, 전기와 열을 생산하며 시장 진입에 속도를 내고 있는 만큼 조속한 시장진입이 가능토록 지원이 필요한 시점이다.

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