연료는 석유 아닌 수소...SOFC 기술 발표
내연기관과 전기모터를 사용하는 하이브리드 자동차는 물론 오직 전기로 움직이는 전기차도 이제는 미래가 아닌 현실이다. 앞으로 손바닥 크기의 ‘특별한 고체’를 엔진으로 장착한 친환경 자동차가 거리를 누비는 모습도 볼 수 있을 전망이다.
미국 메릴랜드대학 에너지리서치센터(UMERC)의 에릭 와치스먼 교수팀은 최근 저온에서 전기 생산이 가능한 고체산화물연료전지(SOFC)기술을 발표했다. SOFC는 전기 생산을 위해 약 800도 고온이 필요해 기동시간이 길어 그간 상용화에 어려움을 겪어 왔다. 와치스먼 교수팀이 개발한 SOFC는 650도에서 2W의 전력생산이 가능한 1㎠의 제품이다. 자체 개발한 이중층 전해질을 활용해 기존 산화지르코늄 전해질을 사용할 때보다 전도성을 100배 이상 높였다. 셀을 스택 형태로 쌓으면 1㎏당 3㎾의 전력생산이 가능하다.
이들은 SOFC 운영에 필요한 온도를 350도까지 낮출 수 있을 것으로 전망했다. 목표를 달성하면 자동차에 직접 활용할 수 있을 만큼 기동 시간이 단축된다. 기존 SOFC보다 저렴한 소재를 활용해 제작할 수 있기 때문에 경제적이다.
연료전지는 물의 전기분해 역반응을 활용하는 친환경 에너지원으로, 인산염연료전지(PAFC)가 1세대, 용용탄산업연료전지(MCFC)가 2세대라면 SOFC는 3세대 제품이다. SOFC는 수소를 포함하는 연료와 공기가 공기극·고체전해질·연료극을 통과하면서 전기를 만들어내는 원리를 이용한다. 발전효율이 높고 다양한 형태 제품 개발이 가능해 세계적으로 개발 경쟁이 심화되고 있다.
제레미 리프킨은 향후 석유가 고갈돼 수소가 주된 에너지원이 되는 ‘수소경제’ 시대가 올 것으로 예견했다. 석유와 달리 주변에서 쉽게 구할 수 있는 수소가 세계 정치·경제·사회를 근본적으로 변화시킬 것이라는 설명이다. SOFC 기술 개발로 이동수단에서의 수소경제 실현도 머지 않았다.
유선일기자 ysi@etnews.com
