[그린에너지 기술지수] 연료전지/탄소포집저장-기술 개요·시장 동향

　연료전지는 수소와 산소의 화학반응으로 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 전지다. 일종의 발전장치라고 할 수 있다. 일반 화학전지와 달리 반응물이 외부에서 연속적으로 공급된다. 반응 생성물이 연속적으로 계외로 배출 제거되는 차이가 있다. 연료전지는 연료 중의 수소와 공기 중의 산소가 전기화학 반응에 의해 직접 발전하는 방식이다. 외부 배출 회로를 통해 이동하는 전자를 이용해 전기를 생성한다.

　연료전지는 전지 내에 사용되는 전해질 종류를 기준으로 고분자 전해질형(PEMFC), 직접메탄올형(DMFC), 인산형(PAFC), 알칼리형 (AFC), 용융탄산염형(MCFC), 고체산화물형 (SOFC) 등으로 구분된다. 특히, 3세대 연료전지인 SOFC는 선진국을 중심으로 가정용·자동차용 등으로 연구를 진행 중이다. 우리나라는 다른 연료전지에 비해 기술력 확보가 미진한 분야로 평가된다.

　연료전지는 발전용, 수송용, 가정용, 휴대용 4대 분야를 중심으로 기술 개발이 진행된다. 발전용 연료전지는 대규모 발전에 쓰이는 것으로 250㎾ 이상의 전력을 생산하는 대용량 연료전지 개발을 목표로 연구가 진행 중이다. 발전용 연료전지는 미국의 퓨어셀에너지(FCE)가 주도한다. 독일의 지멘스, 일본의 교세라, 미쓰비시중공업 등의 경쟁사는 차세대 연료전지라 할 수 있는 고체 산화물 연료전지(SOFC) 개발에 힘을 쏟고 있다. 수송용 연료전지는 세계 주요 자동차 기업이 연료전지 자동차 생산을 상용화를 목표로 양산 기술 확보에 주력하고 있다. 가정용 연료전지에서는 일본이 기술 수준이나 실증 사업 면에서 가장 앞서 나가는 것으로 평가됐다. 휴대용 연료전지에서는 휴대폰, 노트북PC, MP3플레이어 등의 동력원으로 쓰이는 2차전지를 직접 메탄올 연료전지(DMFC)나 고분자전해질 연료전지(PEMFC) 등으로 대체하려는 연구를 진행 중이다.