연료인프라・혁신적 R&D에 정책지원이 연료전지 성장 견인

이제 상용화 단계에 들어서면서 본격적인 시장을 형성하고 있는 연료전지도 넘어야 할 산이 많다. 업계전문가들은 그 첫 번째 관문을 가격경쟁력이라고 말한다.

전문가들은 연료전지 1kW급 시스템의 경우 현재 1기당 6,000만원 이상으로 정부의 지원 없이는 보급이 어려운 상황이라는 것이다. 또한 연료전지 단가는 현재 화석연료 대비 수배에 달하고 있어 가격경쟁력이 약하다고 진단한다.

연료전지의 이러한 높은 가격은 우선 고효율에 반드시 수반되는 고가의 촉매 및 전해질에 기인한다. 또한 연료전지의 주 연료인수소를 LNG로부터 추출하여 생산하고 있는데 LNG 단가가 여타 에너지원보다 높은 것도 하나의 원인이 되고 있기 때문이다.

따라서 혁신적인 소재 개발 및 연료(수소) 제조단가 개선 등을 통해 가격경쟁력을 확보할 때 연료전지 상용화가 앞당겨질 수 있다는 게 전문가들의 전망이다. 

안정적 수소공급위한 인프라 구축 필수

두 번째로 넘어야할 관문은 연료전지 상용화를 위한 인프라 구축이다.

업계 전문가들은 연료전지 상용화를 위해서는 석유플랜트, 제철소 등에서 대량의 수소를 저장하여 연료전지에 공급하는 인프라구축이 필요하다고 입을 모은다. 

연료전지의 주 연료인 수소를 공급하는 방식은 크게 두 가지다. 첫째 분산된 스테이션에 천연 가스 등으로 수소를 만들어 공급하는 방식과 둘째 공장 또는 플랜트에서 집중적으로 수소를 생산하여 공급하는 방식이 있다. 다만 이와 같이 제철소, 화학 공장에서화석연료를 개질하여 수소를 만들 경우 비용은 작지만 이산화탄소 배출량 증가로 환경오염에 영향을 주기 때문에 상용화에 장애요소로 작용한다.

향후 태양광, 풍력 등 여타 신재생에너지 생산비용이 절감되어 이를 활용한 전기분해 방식으로 수소를 생산하여 환경오염 없이안정적으로 연료 공급이 이뤄질 것으로 전문가들은 내다본다.

연료전지 시장은 현재 태동 단계로 국가의 정책적 지원하에 선제적인 수요 창출이 요구되고 있다.

세 번재는 연료전지가 상용화되기 위해선 기존 연료전지의 한계를 극복하거나 새로운 시장을 창출할 수 있는 연료전지 기술이 지속적으로 개발돼야 한다는 것. 

현재 연구개발 중인 대표적인 예로 SOFC이다. 이는 다양한 연료전지 종류 중 가장 발전효율이 높고 크기의 제한 없이 광범위한영역에서 활용이 가능하며, 상대적으로 단순한 구조로 다양한 연료 사용이 가능하기 때문이다.

이러한 장점들로 인해 이미 전세계적으로 여러 기업들이 연구개발에 참여하고 있으나 현재까지 실증 단계로 상용화가 지연되고있다. 일본의 경우, SOFC의 핵심 부품인 전해질 개발에 교세라, TOTO 등이 참여하고 있으며 가정용 연료전지 사업을 영위 중인오사카가스는 PEMFC와 함께 SOFC 개발도 추진하고 있다.

네 번째로 정부의 적극적인 지원 정책이다. 각 국가마다 연료전지 수요를 확대하기 위한 법, 제도적 지원책을 마련하고 있으며 기업들과 상호 협력하여 연구개발 또한 지속적으로 추진하고 있다. 국내의 경우 발전차액지원제도에서 신재생에너지의무할당제로의 전환, 그린홈 100만호 보급 사업 등 정부 주도하에 수요 확대를 위한 여러 지원책 추진되고 있지만 보다 광범위한 지원이 필요하다. 연료전지도 높은 가격으로 인해 상용화가 지연되고 있어 혁신적인 소재개발 및 주 연료인 수소 제조단가 개선 등을 통 한 비용절감이 요구되고 있다. 또 연료(수소) 인프라 증대, 혁신적인 기술 개발 등 상용화를 위한 과제들이 선결되면 정부 주도의 수요확대 정책에 힘입어 연료전지 시장이 본격적으로 성장할 것으로 기대되며, 해당 사업을 영위하는 기업들에게는 사업 역량이 강화될 수 있는 기회로 작용할 수 있을 것으로 판단된다.

연료전지 상용화를 위한 대중인지도 제고 나서야

이런 가운데 연료전지가 공공기관 중심으로 설치하다 2010년부터는 정부가 신재생에너지 보급 활성화로 추진한 그린홈 100만호사업 일환으로 단독주택・아파트 등 민간주택에도 보급되는 것은 고무적인 일이다. 　

가정에 연료전지를 설치하면 소비자는 에너지 비용 절감은 물론이고 친환경 주택으로 집의 가치가 올라가는 혜택을 누릴 수 있다. 정부는 기존 발전방식 대비 온실가스 배출을 30% 이상 줄일 수 있는 장점이 있다.

그러나 이러한 장점에도 불구하고 국내에서는 가정용 연료전지 보급이 활발하게 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 이는 연료전지에 대한 소비자의 인지도 부족과 아직은 제품 가격이 비싸기 때문이다.

일본의 가정용 연료전지는 주요 사업자들이 이미 1만대 규모의 양산라인을 준공해 대량 생산을 통한 가격 인하를 추진 중이다. 소비자의 연료전지 인식을 높이기 위해 일본 정부는 연료전지 제조사들과 함께 ‘ENER-FARM’ 이라는 국가 프로젝트를 운영하며 이를 공동으로 TV 등 다양한 채널을 통해 대국민 홍보를 수행하고 있다.

가정용 연료전지에 대한 적극적인 대국민 홍보를 확대할 필요가 있다. 일반 소비자들이 연료전지를 사용하면 얻을 수 있는 혜택에 대해 충분히 이해할 수 있도록 해야 한다.

연료전지의 장점에 대한 인지도가 높아지기만 한다면 일본보다 훨씬 빠르게 연료전지가 가정에 뿌리 내리는 것은 분명한 일이다.