STX·두산·한화, 수소 연료전지에 미래 건다

- STX, 선박용 연료전지 개발 착수
- 두산, 플랜트 연계용 연료전기 개발 중
- 한화, 수소 수송용 물질 개발 한창


기업들이 '연료전지'를 미래 성장 동력으로 보고 본격적인 연구개발(R&D)에 잇따라 나서고 있다.


연료전지란 한번만 쓸 수 있는 건전지와 달리 연료를 채워 넣으면 계속 다시 쓸 수 있는 전지로 에너지 효율이 놓고 탄소 배출이 거의 없는 친환경 기술이다. 대개 수소를 연료로 사용하지만, 수소만 따로 채워 넣을 수 없어 수소가 포함된 액화천연가스(LNG)나 메탄가스를 연료로 넣는다.

STX중공업은 2014년까지 선박용 디젤발전기를 대체할 선박용 연료전지의 개발을 위해 1000억원을 투자키로 했다고 29일 밝혔다.

STX중공업은 이 기술의 개발을 위해 지난 27일 대구시와 '그린에너지산업 육성을 위한 상호협력'을 맺었다. 대구시는 STX중공업을 비롯해 포항공대, 대구 나노부품 실용화센터, 대구ㆍ경북지역 중소기업 등과 함께 그린에너지 개발을 지원할 예정이다.


연료전지는 LNG 등 기체를 연료로 주입하면 기체 속의 수소만 따로 떼어내 산소와 화학적으로 결합시키는 방식으로 작동한다. 수소와 산소를 화학적으로 합쳐지면 물 뿐 아니라 열과 전기가 함께 나오는데, 이를 활용하는 것이 연료전지다.

임순길 STX중공업 환경발전본부 상무는 "선박용 연료전지 개발은 에너지 효율이나 환경오염 측면에서 조선업계의 매우 중요한 사업"이라며 "이 기술이 개발될 경우 바다를 주 무대로 활약하고 있는 STX그룹으로서는 무한 에너지를 확보하는 셈"이라고 말했다.

두산그룹도 담수플랜트 등과 연계하기 위해 연료전지 기술을 개발 중이다. 두산중공업은 지난해 12월 지식경제부로부터 총 1000억원 규모의 '플랜트 연계형 연료전지 국책과제' 주관기관으로 선정됐다. 5년내 1.2MW급 연료전지 연계 플랜트를 개발하는 사업이다.

두산중공업은 2013년 사업 완료와 함께 연료전지 연계 담수플랜트 제조기술을 확보하게 된다. 두산중공업은 이미 지난해 4월 국내 최초로 25KW급 연료전지 스택(전기발생장치) 개발에 성공, 원천기술을 확보했으며 현재 300KW급 스택과 주변 장치 개발을 진행 중이다.

바닷물을 증발시켜 먹을 수 있는 물로 바꾸는 담수플랜트에 이 연료전지 기술을 결합시킬 경우 6% 이상 연료비를 절감할 수 있다. 또 연료전지 시스템은 배출되는 이산화탄소를 붙잡아 고체 상태로 만들어 낼 수 있기 때문에 탄소 저감 측면에서도 효율적이다. 지금까지 이 기술을 상용화한 업체는 미국의 FCE 한 곳뿐이다.

두산중공업은 이를 통해 2020년 연간 1조3000억원 이상의 수출 실적과 20여개 산업분야에서 4만명 이상의 신규 고용창출 효과를 거둘 것으로 기대하고 있다.

그러나 연료전지 기술은 원료인 수소를 옮기고 저장하는 것이 위험하다는 점 때문에 적용상 어려움을 겪는다. 한화그룹은 이 문제를 해결할 수 있는 대안 중 하나인 카본나노튜브(CNT) 기술 개발에 한창이다. CNT는 현재 연구되고 있는 수소저장용 물질 중 가장 유력한 후보 중 하나다.

한화기술은 CNT의 원천기술 확보를 위해 관련 분야에서 세계적인 권위를 인정받고 있는 서울대 연구팀과 공동연구를 진행 중이다. 지난해 12월에는 CNT의 양산 설비도 갖춘 바 있다.