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창원에 본사를 둔 수소연료전지 전문기업 범한퓨얼셀이 국내 최초로 10㎾급 캐스케이드 고체산화물연료전지(SOFC) 시스템 개발에 성공했다. 범한퓨얼셀은 한국에너지기술평가원 국책 과제를 통해 '10㎾급 캐스케이드(Cascade) SOFC 시스템'을 국내 최초로 개발하고 발전 효율 60.8%를 달성했다고 10일 밝혔다. 일본에서 5㎾급 캐스케이드 SOFC 시스템이 개발·상용화된 데 이어 범한퓨얼셀이 10㎾급 시스템 개발에 성공했다는 점에서도 의미가 있다.
창원에 본사를 둔 수소연료전지 전문기업 범한퓨얼셀이 국내 최초로 10㎾급 캐스케이드 고체산화물연료전지(SOFC) 시스템 개발에 성공했다.
범한퓨얼셀은 한국에너지기술평가원 국책 과제를 통해 '10㎾급 캐스케이드(Cascade) SOFC 시스템'을 국내 최초로 개발하고 발전 효율 60.8%를 달성했다고 10일 밝혔다. 잠수함용 연료 전지와 수소 충전소를 주력으로 성장해 온 범한퓨얼셀이 AI 데이터센터와 발전소 등 고효율 전원이 필요한 발전용 연료전지 시장으로 사업영역을 넓힐 수 있는 기술적 기반을 확보했다는 점에서 주목된다.
캐스케이드 SOFC는 1차 스택에서 사용하고 남은 연료를 버리지 않고 2차 스택에서 다시 활용하는 방식이다. 동일한 연료를 보다 효율적으로 사용함으로써 연료 이용률과 전체 시스템의 발전효율을 끌어올리는 것이 핵심이다.
범한퓨얼셀은 이번 연구를 통해 캐스케이드 Hot Box(핫박스)와 시스템 기술을 확보하고 이를 10㎾급 시스템으로 구현했다.
특히 발전효율 60.8%를 기록하면서 향후 고효율 분산전원 시장에 진입할 수 있는 가능성을 높였다. 일본에서 5㎾급 캐스케이드 SOFC 시스템이 개발·상용화된 데 이어 범한퓨얼셀이 10㎾급 시스템 개발에 성공했다는 점에서도 의미가 있다.
기술 국산화도 눈에 띈다.
범한퓨얼셀은 SOFC 시스템을 구성하는 스택을 비롯해 연료 개질기와 금속 분리판, 열교환기, 인버터 등 핵심 부품에 국내 기술을 적극 적용했다. 단순히 시스템 용량을 높이는 데 그치지 않고 국산 부품을 기반으로 시스템을 구성하면서 향후 국내 SOFC 관련 소재·부품 산업의 경쟁력을 높일 수 있는 기반도 마련했다.
범한퓨얼셀은 앞서 2023년 국내 최초로 3㎾급 캐스케이드 Hot Box 장기운전에 성공한 뒤 10㎾급 시스템 개발을 추진해왔다. 단계적인 연구개발을 통해 캐스케이드 기술의 용량을 높이고 실제 발전용 시스템으로 확장하는 과정을 밟아온 셈이다.
이번 기술개발이 주목받는 또 다른 이유는 급성장하고 있는 AI 데이터센터 전력시장과 연결될 가능성 때문이다.
생성형 AI 확산과 데이터센터 대형화로 안정적인 전력 확보의 중요성이 커지면서 발 전효율이 높고 수요처 인근에 설치할 수 있는 분산형 전원에 대한 관심도 높아지고 있다. 범한퓨얼셀은 이번 기술을 제품 상용화로 연결해 연료전지 발전소와 AI 데이터센터 등 발전용 연료전지 시장 진출을 추진할 계획이다.
캐스케이드 SOFC 기술은 향후 세라믹 프로톤 컨덕터 기술과 연계할 경우 발전효율을 70% 수준까지 높일 수 있는 차세대 발전기술로도 평가되고 있다.
이에 따라 이번 개발은 범한퓨얼셀이 기존 잠수함용 연료전지와 수소충전소 중심의 사업구조에서 발전용 연료전지와 분산전원 분야로 영역을 확장하는 전환점이 될 수 있을 것으로 보인다.
다만 기술개발이 실제 시장 진출로 이어지기 위해서는 장시간 운전에 따른 내구성과 스택 수명, 발전단가, 양산가격 등을 확보하고 10㎾급 기술을 수백 ㎾에서 ㎿급으로 확장할 수 있는 모듈화 경쟁력을 갖추는 것이 향후 과제로 꼽힌다.
범한퓨얼셀 관계자는 "캐스케이드 SOFC는 연료전지 발전소와 데이터센터 등 고효율 전원이 요구되는 다양한 분야에서 활용 가능성이 높을 것으로 기대한다"며 "이번 연구개발 성과를 바탕으로 제품 상용화를 추진해 AI 데이터센터 등 발전용 연료전지 시장으로 사업영역을 확대해 나갈 계획"이라고 밝혔다.
