▲ 한국동서발전 울산화력본부 내 구축된 1㎿ 규모의 ‘고분자전해질막 수소연료전지 실증설비'.(사진=현대차)

[월간수소경제 이종수 기자] 수소전기차 ‘넥쏘’에 들어가는 수소연료전지(PEMFC)가 발전용으로도 활용된다. 

울산시는 20일 한국동서발전, 현대자동차, 덕양 등이 온라인으로 참가한 가운데 디지택트(정부 화상회의시스템 활용 실시간 온라인 진행) 방식으로 ‘고분자전해질막(PEMFC) 수소연료전지 실증 설비(1㎿급) 준공식’을 개최했다. 

약 2,000가구에 전력공급이 가능한 1㎿ 규모의 ‘고분자전해질막 수소연료전지 실증설비'는 수소 배관에서 수소를 직접 공급받아 공기 중 수집한 산소와 이온교환막 전해질로 반응시켜 전기를 만드는 시설이다.

현대자동차와 한국동서발전, 덕양이 공동 참여하는 이번 사업에는 총 66억 원이 투입된다. 지난 2019년 10월 울산 남구 남화동 한국동서발전 울산화력본부 내 부지 650㎡ 규모로 실증설비 구축에 착수해 이번에 완공했다. 

주요 설비는 연료전지 주기기, 수소공급설비, 송전전기설비, 냉각설비 등이다.

현대차가 개발한 1MW급 수소연료전지 발전 시스템은 500kW의 전력 생산이 가능한 컨테이너 모듈 2대로 구성되어 있고, 넥쏘 수소전기차의 차량용 연료전지 모듈을 발전용으로 활용한 것이 가장 큰 특징이다. 여러 대의 넥쏘 수소전기차 파워 모듈이 컨테이너에 탑재되는 방식이라는 점에서 향후 컨테이너 대수에 따라 수십 내지 수백 MW로 공급량 확장도 가능하다.

또한 현대차의 수소연료전지 발전 시스템은 빠른 출력 조절 측면에서도 기존 연료전지 발전 시스템과 차별화되는 장점을 가진다. 해당 설비에는 기존 연료전지 발전 시스템과 달리 현대자동차의 차량용 연료전지 기술이 적용되어 실시간으로 전기 생산량을 빠르게 조절해 효율적인 전력 공급이 가능하다. 이를 통해 태양광, 풍력 등의 재생에너지가 가지고 있는 전력수급 변동성의 문제도 보완할 수 있다.

현대차 관계자는 “과거 국내 발전용 연료전지의 대부분은 해외기술을 기반으로 하고 있어 부품 교체 및 유지 비용이 높았으나, 이번 시범사업을 통해 국내 순수 독자 기술로 개발된 수소연료전지 시스템을 도입하게 되어 향후 시장이 확대될 경우 발전용 연료전지 가격과 더불어 수소차 가격 하락에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.

▲ 한국동서발전 울산화력본부 내 구축된 1㎿ 규모의 ‘고분자전해질막 수소연료전지 실증설비'가 본격 가동됐다.(사진=현대차)

덕양은 한국동서발전 일원에 고분자전해질막(PEMFC) 수소연료전지 보급확대를 위해 전용 수소 배관 2.8㎞를 매설했다. 석유화학단지에서 생산된 부생수소를 수소 배관을 통해 이번 실증설비에 공급한다.

참여기관들은 오는 2022년 10월까지 발전용 수소연료전지 국산화 실증 및 운영기술 확보를 위한 연구 개발에 박차를 가할 예정이다.

지영조 현대자동차 사장은 “이번 사업을 성공적으로 완수해 수송용 연료전지(PEMFC)와 공단지역의 부생수소 및 순수수소를 결합한 전력생산 시대를 열어나가고, 국가적 당면 과제인 온실가스 배출 저감, 그린뉴딜 등 정부정책과 연계한 연관산업 성장과 고용 창출에 기여할 수 있도록 힘쓰겠다”고 말했다.

박일준 한국동서발전 사장은 “이번 1㎿급 국산 수소연료전지 실증설비 준공식을 통해 정부와 울산시 수소 정책에 적극 부응하고, 향후 수소연료전지 국산화를 통해 지역경제 활성화와 수소산업 육성에 매진하겠다”고 말했다.

이현태 덕양 대표는 “이번 사업을 계기로 덕양의 뿌리인 울산에서 수소경제가 활성화될 수 있도록 수소전문기업으로서 정부와 울산시의 수소정책에 적극 협조하겠다”고 말했다.

송철호 울산시장은 “현재 울산시는 수소생산, 관련 부품 제조, 완성차 생산까지 수소 모빌리티 분야의 수소산업 전주기가 구현되어 있다”라며 “발전용 수소연료전지 분야도 확대해 세계적인 수소산업 생태계를 조성해 나갈 계획”이라고 밝혔다.

한편 울산시는 지난 2019년 ‘2030 울산 수소도시 비전’을 선포하고, 오는 2030년까지 수소연료전지 발전용 250㎿ 구축을 목표로 관련 사업을 추진하고 있다. 

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