수소연료전지와 배터리를 모두 사용하는 신개념 하이브리드 소형 연료전지시스템이 개발됐다. 노트북이나 휴대형 전자기기에서 재 충전없이 10시간 이상 전원을 공급할 수 있는 것이 최대 강점으로 꼽힌다.
한국생산기술연구원(원장 김기협 http://www.kitech.re.kr)은 나노표면기술팀 한명근 박사가 노트북 등 휴대형 전자기기와 군사용 이동장비에 재충전 필요 없이 10시간 이상 전력을 공급할 수 있는 소형 휴대형 연료전지시스템 개발에 성공했다고 24일 밝혔다.
소형 연료전지란 휴대폰, 노트북 컴퓨터 등에 사용되는 출력 100Wh 이하의 연료전지시스템을 말한다. 생기원이 개발한 장비는 기존 노트북에 사용하는 배터리의 경우 2∼3시간 마다 교환해야 하고 배터리 충전에도 많은 시간이 소요되는 문제점을 극복했다.
한 박사팀이 개발한 소형 연료전지시스템은 수소화붕소나트륨 화합물의 가수분해 방식을 이용한 수소발생장치와 연료전지 스택·전력관리시스템 등으로 구성되며 수소연료전지와 배터리를 모두 사용하는 하이브리드 방식을 사용했다.
기존의 연료전지시스템이 연료전지에서 발생된 전력으로 배터리를 충전하고 이를 기기의 동력으로 사용하는 방식인 데 반해, 한 박사팀의 시스템은 연료전지의 전압이 임계수준에 도달하기 전까지는 연료전지에서 발생되는 전력을 직접 사용하다가, 임계수준에 도달한 후부터 배터리에서 전류를 끌어 쓰는 새로운 기술을 적용했다.
생기원은 또 “기존 수소발생장치가 갈수록 연료전지의 성능을 떨어뜨리는 문제를 갖고 있었지만 새로 개발한 장치는 시간이 지나도 연료전지의 성능이 떨어지지 않는 신기술을 적용했다”며 이와 관련한 기술로 국내외 특허를 준비중이라고 설명했다.
한명근 박사는 “상용화가 가능하고 보다 안정적인 전력 공급이 가능한 새로운 버전의 시스템을 곧 내놓겠다”며 “일 프라운호퍼 연구소, 미국 아리조나 주립대, 서울대, 연세대 등과 컨소시엄을 구성해 공동연구를 계속 추진할 것”이라고 말했다.
김승규기자@전자신문, seung@
