포스코에너지, 연료전지 원천기술 확보

국내 업체가 연료전지 사업 시작한 지 5년 만에 연료전지 기술 자립 ‘성공’해 2012년 연료전지 산업부문의 단연 손꼽히는 뉴스다.

뉴스의 주인공은 포스코에너지. 지난 11월 포스코에 따르면 포스코에너지는 미국 퓨얼셀에너지(Fuel Cell Energy)와 연료전지의 핵심부품인 셀(Cell) 제조기술 이전계약을 체결했다고 밝혔다.

이로써 포스코에너지는 고효율·친환경 발전설비인 연료전지 사업을 시작한 지 5년 만에 연료전지 기술 자립을 실현하게 됐다.

이번 계약으로 포스코에너지는 연료전지 발전시스템의 원천기술을 확보하고, 2015년도 상반기까지 경북 포항 연료전지 공장단지 안에 2만 826m2(약 6,300평) 규모의 셀 공장을 준공, 연산 70MW 규모의 셀을 생산할 계획이다. 셀 공장 건설 관련 투자규모는 약 1천억 원이다.

포스코에너지는 지난 2007년부터 연료전지 서비스 기술을 시작으로, 연료 공급과 전력변환을 담당하는 설비인 BOP(Balance of Plant)와 전기를 생산하는 설비인 스택(stack)을 차례로 국산화해왔다.

경북 포항, 100MW 연료전지 생산공장 건설 생산 중

이와 관련, 경북 포항에 연산 100MW의 연료전지 생산공장을 건설했으며, 발전용(2.8MW, 1.4MW)과 건물용(300kW, 100kW) 제품을 생산 중이다.

포스코에너지 관계자는 “연료전지 원천기술의 핵심인 셀 국산화는 해외 의존에서 완전히 탈피, 독자적인 사업기반을 구축했다는 데 그 의미가 매우 크다”며 “원가절감, 부품소재 기업육성, 고용창출, 차세대 기술 조기 개발에 박차를 가하여 저탄소 녹색성장의 글로벌 리더로 나아가겠다”고 말했다.

연료전지는 기존 발전기술 대비, 효율이 높고 환경친화적이며 설치면적이 작아 도심형 그린에너지로 수요가 증대되고 있다. 이미 전국 20개 지역에 53MW의 연료전지를 설치, 가동 중인 포스코에너지는 현재 경기도 화성시에 세계 최대 규모인 60MW급 연료전지 발전단지를 건설할 계획이다.

이 밖에도 신재생에너지 의무할당제(RPS), 서울시의 원전 하나 줄이기 종합대책 시행 등에 따라 국내 연료전지 시장은 더욱 확대될 전망이다. 한편 포스코에너지는 연료전지 국산화의 완성을 발판으로 해외시장 개척에도 박차를 가할 계획이다. 내년 2월 인도네시아 자카르타에 300kW 연료전지발전소를 준공하며 향후 동남아시아와 중동, 일본 등에도 진출할 예정이다.

포스코, 리튬 직접 추출기술 세계최초 개발

포스코가 리튬 생산기간을 현재 약 12개월에서 1개월 이내로 단축하는 획기적인 신기술을 개발했다.

포스코 산하 연구기관인 포항산업과학연구원(RIST)은 세계 최초로 염수에 화학반응을 일으켜 리튬을 직접 추출하는 신기술을 개발하고, 지난해 7월 준공한 파일럿 플랜트에서 하루 1,000리터의 염수로 리튬 5Kg을 제조하는 데 성공했다.

RIST는 23일 볼리비아 리튬자원 관련 주무부처장인 에차수(Luis Alberto Echazu) 증발자원국장, 이상득 국회의원, 한국광물자원공사 김신종 사장, 한국에너지기술평가원 이준현 원장 등이 참석한 가운데 리튬 추출을 시현하고 기술개발설명회를 개최했다.

이날 행사에 참석한 에차수 국장은 행사 초청에 대해 감사를 표시하고 앞으로 포스코 측과 포스코의 신기술을 활용한 공동사업추진에 대해 협의하겠다고 밝혔다.

종전의 자연 증발 방식은 리튬 추출 공정기간이 12개월이나 걸리는 데 비해 이 신기술은 1개월 이내 최소 8시간이면 추출이 가능하고, 리튬 회수율도 종전 최대 50%에서 80% 이상으로 끌어올릴 수 있는 것으로 나타났다. 또한 기존 자연 증발 과정에서는 염수에 함유되어 있는 마그네슘과 칼슘 등이 불순물형태로 남아 리튬 추출에 걸림돌이 됐으나 이번 신기술은 리튬을 추출하면서 염수에 같이 함유된 마그네슘과 칼슘, 칼륨, 붕소 등을 동시에 분리 추출할 수 있어 여러 고부가가치 원소들을 동시에 자원화할 수 있는 장점도 있다.

포스코는 이번에 성공한 주요 기술 30여 건을 국내외에 특허 출원해 기술 경쟁력을 입증하고 지적재산권을 확보했다.

리튬은 2011년 15억5천만대에 달한 휴대폰 등 모바일기기와 전기자동차 배터리에 쓰이는 필수소재다. 광석에도 존재하지만 대부분은 염수에 고농도로 녹아있는데 리튬 함량이 높은 염수는 지구상의 칠레, 아르헨티나, 볼리비아 및 중국 등 일부 국가에서만 존재하며, 현재 50% 이상이 칠레에서 생산되고 있다. 최근 볼리비아 우유니 염호를 본격 개발하고 있는 볼리비아가 540만톤의 리튬매장량을 확보하고 있는 것으로 알려지면서 리튬 대국으로 부상하고 있다.

우리나라는 세계 1위의 리튬 배터리 생산국으로 연간 약 1만2천톤의 리튬을 사용하고 있으나, 칠레 및 아르헨티나 등지에서 전량수입하고 있다.

이에 국내에서는 2010년 3월 RIST가 주관하여 한국광물자원공사 및 한국지질자원연구원이 참여한 ‘탄산리튬 제조기술개발 사업단’에서 처음으로 리튬추출기술 개발에 착수했다.

그해 8월 볼리비아에 RIST의 연구 결과를 소개하여 호의적인 반응을 얻은 포스코는 11월부터 지식경제부 한국에너지기술평가원과 함께 공동 지원한 에너지자원기술개발 프로그램으로 본격적인 파일럿 기술개발에 나서 1년여 만에 성공적인 결실을 맺게 됐다.

<출처: 포스코>

실증단지 참여, 기술개발 등 경쟁 치열