[양태현]연료전지 강국 대한민국, 현실로 만들자

[사이언스칼럼]양태현 한국에너지기술연구원 연료전지연구실 책임연구원

▲ 양태현 한국에너지기술연구원 연료전지연구실 책임연구원

요즘처럼 '에너지'의 중요성이 부각되던 시기가 있었을까. 미국, 독일 등 주요 선진국은 에너지 효율 향상을 통한 산업 경쟁력 강화를 꾀하고 있고, 유한한 자원을 대체할 수 있는 신재생에너지 기술 개발은 전 세계를 막론한 시대적 과제로 떠오르고 있다. 바야흐로 '에너지 시대'라 해도 과언이 아니다. 이런 와중에 우리나라가 세계 각국의 주목을 받는 에너지기술 분야가 있다. 바로 무공해 에너지기술인 '연료전지' 분야다.

연료전지는 수소와 산소를 이용하여 전기를 생산하는 발전시스템이다. 수소·천연가스·바이오가스·휘발유 등 다양한 연료를 사용한 고효율 발전 장치로 온실가스 배출이 매우 적다. 우리나라는 신재생에너지 시장의 확대를 위한 정부의 RPS(신재생에너지 공급의무화제도) 정책 도입으로 작년에만 60MW 이상의 연료전지 발전소가 건설됐고, 국내기업인 현대자동차가 세계 최초로 연료전지 자동차를 양산하기 시작했다. 수소를 직접 사용하는 연료전지 자동차는 환경오염의 주범으로 꼽히는 유해 배출가스가 전혀 없는 무공해 수송차량이다.

연료전지 상용화의 가장 큰 장애물이었던 가격 문제 역시 핵심기술의 국산화 개발, 생산 규모의 확대로 점차 해결되어 가는 상황이다. 박근혜 대통령은 올 초 신년 기자회견에서 저탄소 녹색성장의 일환으로 신재생에너지를 활용해 전력을 생산·판매하는 '친환경 에너지 타운'을 만들 것이라 밝힌 바 있다. '친환경 에너지 타운'는 태양광·풍력·바이오·태양열·지열·폐자원 등 널리 알려진 신재생에너지원과 함께 연료전지가 핵심기술이 될 것으로 보인다.

미국, 독일에서는 이미 바이오가스를 연료전지에 공급하여 지역주민에게 열과 전기를 공급하고 있으며 개질공정을 통하여 수소를 생산 연료전지 버스 운행을 지원하고 있다. 우리나라의 경우 대전 충남지역에 음식물 및 하수슬러지 처리장, 매립장, 축산분뇨처리장에서 다량의 바이오가스가 발생되고 있다. 바이오가스의 주성분인 메탄은 이산화탄소보다 지구온난화를 가속시키는 물질이다. 이러한 메탄을 연료로 사용하는 기술이 연료전지 분야이기 때문에 연료전지는 환경적 측면에서도 상당히 매력적이다. 또한 음식물쓰레기, 하수처리, 축산 분뇨 등에서 나오는 바이오가스를 이용할 경우 온실가스 감축, 자원 재활용이 가능해지면서 화석연료 사용 문제 역시 해결될 수 있다.

허나 순항만이 예상되는 것은 아니다. 우리나라가 연료전지 강국으로 거듭나기 위한 과제는 분명히 남아있다. 연료전지 자동차를 예로 들어보자. 현재 수백 대 규모의 친환경자동차가 해외로 수출되고 있으나, 정작 국내 보급은 지지부진하다. 연료전지 자동차 활성화를 위해서는 국내 수소 충전 시설의 대대적인 확대가 필수적이다.

또한 초기 시장 구축을 위한 비용 투자 역시 늘어나야 할 것이다. 미국, 유럽을 중심으로 한 주요 선진국에서는 이미 도심 교통용 연료전지 버스가 운행되고 있고, 추후 더 확산될 예정이다. 유해가스 배출이 없고 소음이 적은 연료전지 자동차는 환경오염에 시름하고 있는 도심환경을 개선할 수 있는 훌륭한 대안이기 때문이다. 또한 버스 공영주차장에 주로 충전설비를 구축할 수 있기 때문에 최소의 투자로 최대의 효과를 얻을 수 있다.

창조경제 시대를 맞아 신재생에너지 산업이 미래 성장 동력으로 각광 받고 있다. 다양한 신재생에너지원과 융합된 연료전지 기술은 상품의 부가가치를 높일 수 있으며 에너지 생산단가를 낮춤으로써 자발적인 보급을 활성화하는 선순환 구조를 확립할 수 있다. 연료전지 버스 도입, 신재생 융복합 발전시스템 보급, 친환경 에너지 타운 확대가 현실화 된다면 미래 성장 동력 창출이 한층 앞당겨 질 것으로 기대된다. 그 중심에, 수소 연료전지 기술이 있다.