▲ 에이치앤파워가 KGS 수소용품검사인증센터에서 직접수소 SOFC 1,000시간 운전에 성공한 후, 관계자들이 기념촬영을 하고 있다. (左부터 에이치앤파워(주) 개발 3팀 김건중 팀장, 개발 1팀 박정원 팀장, 개발 1팀 유형규 연구원, 연구개발본부 최재필 본부장)

에이치앤파워(주)의 3kW급 직접수소 고체산화물연료전지(SOFC) 시스템이 장시간 운전 신뢰성 검증에 성공해 본격 상용화가 기대된다.

에이치앤파워는 3kW급 직접수소 SOFC 시스템의 1,041시간 장기 안전실증을 성공적으로 완료했다고 28일 밝혔다. 이번 실증은 한국가스안전공사(KGS) 완주 실증센터와의 협력을 통해 진행됐으며, 총 3,090kWh의 전력을 안정적으로 생산하며 시스템의 운전 성능과 신뢰성을 입증했다.

직접수소 SOFC는 개질 공정 없이 수소만을 연료로 직접 활용하는 완전 무탄소 친환경 발전 시스템으로, 안정적인 출력과 장시간 운전 성능이 특징이다. 에이치앤파워는 충남규제자유특구 및 공공건물 대상 수소추출기 연계형 연료전지 안전실증 과제를 통해 직접수소 SOFC의 성능 및 신뢰성 검증을 지속적으로 추진해왔다.

충남규제자유특구 과제의 일환으로, 당진 SPG 수소충전소에서 3kW급 직접수소 연료전지 시스템의 실증 운전을 수행했다. 당초 500시간을 목표로 한 본 실증은 총 644시간 연속 운전으로 확대됐으며, 이 기간 동안 총 1,629kWh의 전력을 안정적으로 생산했다. 공인시험기관인 SZU Korea의 평가 결과, 평균 출력은 2.8427kW로 정격 출력에 근접한 성능을 나타냈으며, 발전효율은 52.76%로 측정돼 시스템의 성능과 운전 안정성을 확인했다.

공공건물 안전실증 과제에서는 충북테크노파크에서 수소추출기, 직접수소 PEMFC, 직접수소 SOFC의 연계 운전을 단계적으로 추진하고 있다. 현재는 수소추출기와 직접수소 PEMFC의 연계 운전을 완료했으며, 직접수소 SOFC의 연계 운전은 향후 일정에 따라 진행될 예정이다.

에이치앤파워는 이번 실증 성공이 직접수소 SOFC의 상업적 가치를 보여주는 의미 있는 성과라고 밝혔다. 특히 장기 운전에서도 수명 저하나 성능 열화가 없었으며, 이러한 검증 결과를 바탕으로 △데이터센터 △분산형 발전소 △건물용 전원 △수소충전소 등 다양한 분야에서 안정적인 활용이 가능할 것으로 기대했다.

에이치앤파워는 향후 시장 요구에 따라 직접수소 SOFC 플랫폼을 기반으로 직접 암모니아 SOFC 시스템 개발을 통해 시장 대응력을 높이는 한편, SOEC(고체산화물 수전해) 분야로의 기술 전환 및 SOEC 시장 진출 가능성도 모색하고 있다.

최재필 에이치앤파워 연구개발본부장은 “앞으로도 지속적인 연구개발을 통해 직접수소 SOFC 시스템의 상용화를 앞당기고, 탄소중립 실현과 에너지 전환에 기여할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 말했다.