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GLOBAL NEWS

독일, 가역연료전지 발전효율 60% 돌파

수소연료 발전은 물론 수전해도 가능
전력 14.9kW 소비 시 4.75Nm³/h 수소 제조


[월간수소경제 편집부] 독일 율리히 연구소(Forschungszentrum Jülich)가 자체 기술로 개발한 고체산화물 가역연료전지(rSOC, Reversible Solid Oxide Cell) 시운전에서 발전효율 62%를 기록했다. 다양한 종류의 연료전지 중 발전효율이 가장 높은 것은 고체산화물 연료전지(SOFC, Solid Oxide Fuel Cell)인데, SOFC 역시 52%가 세계 최고 수준이다.


가역연료전지(RFC, Reversible fuel cell)란 연료전지와 수전해 장치의 기능을 하나로 결합한 에너지 변환장치다. 남는 전기를 수소의 형태로 장시간 저장했다가, 이를 다시 전기로 변환하는 데 적합하다. 이 같은 연료전지 기술은 재생에너지의 변동성을 보완하고, 에너지 수요와 공급 간 격차를 줄임으로써 에너지 전환에 있어 중요한 역할을 할 것으로 보인다.


가역연료전지의 높은 가역성은 800가량의 고온에서 작동하는 SOFC에서만 실현 가능하다. 고온에서 작동하므로 값비싼 귀금속을 사용하지 않아도 되며, 발전효율이 높다.


독일 율리히 연구소는 가역연료전지의 발전효율을 대폭 높여 60%를 달성하는 데 성공했다. 연구소에서 개발한 연료전지 시스템은 시운전에서 62%의 효율을 기록했다.


루드거 블룸(Ludger Blum) 율리히 에너지 및 기후 연구원 교수는 이번 성과는 공급된 수소의 97%를 전기화학적으로 변환하고, 스택 설계를 최적화함으로써 얻을 수 있었다고 밝혔다.


율리히 연구소의 개선 사항 중 하나는 스택의 치수였다. 블룸 교수는 이번에 개발한 스택은 2개 가구의 전력소모량을 커버할 수 있는 수준인 5kW의 전력을 생산하는데, 지금까지 이와 비슷한 성능을 내기 위해서는 여러 개의 유닛을 결합해야만 했다이번 성과를 활용할 경우 고효율 장비를 제조하는 데 필요한 장치를 줄일 수 있어 제조비용 절감으로 이어질 것으로 보인다고 기대감을 내비쳤다.


율리히 연구소에서 개발한 연료전지 시스템의 스택은 전력 14.9kW 소비 시, 4.75Nm³/h의 수소를 제조할 수 있다. 앞으로는 전기를 이용해 수소를 생산했다가 다시 전기로 변환하는 왕복 전환의 효율을 높이기 위한 추가 최적화를 진행해 나갈 계획이다. 




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