한국퓨얼셀㈜

한국퓨어셀㈜

한국퓨얼셀㈜는 포스코그룹 계열사 중 하나이며, 열연코일/냉연강판/후판/선재/스테인리스 등 제조하고 연료전지 제조 및 서비스 등을 주력으로 세계 최대 연료전지 전문 제조업체이다.

개요

포스코그룹의 계열사로 2019년 11월1일에 설립되었으며 대표는 이근배이다. 한국퓨얼셀㈜는 송전망이 필요 없는 친환경/고효율 분산전원인 연료전지 사업을 추진하여 연료전지 발전시스템의 기술개발, 제조, 설치 및 시공, 유지보수 등 토털 솔루션을 제공하고 있다. 연료전지의 원천기술 확보와 상용기술 개발, 생산시설 구축을 위해 2007년부터 연구개발 및 투자를 진행해왔다. 완제품 수입판매-피오피 국산화-스택 국산화-셀 국산화 총 4단계를 통해 연료전지 설치 및 시공부터 핵심 기술인 셀(Cell)까지 단계적으로 진행하여 100% 국산화를 이뤘다. 2020년 기준, 연료전지 발전은 국내 20여곳 설치 운영 중이며 총166.7MV이다. 연료전지를 제조하고 서비스를 제공하는 곳은 연간 생산능력 50MV인 포항 연료전지 제조공장에서 이루어진다. 직원 수는 185명이며 본사는 경북 포항시 남구 동해안로 6261에 있다.

연혁

• 2019년 11월 : 연료전지 사업부분 한국퓨얼셀㈜로 분할 독립
• 2015년 12월 : 포항 연료전지 셀(Cell)제조공장 준공
• 2012년 02월 : 포스코에너지㈜로 사명 변경
• 2011년 03월 : 포항 연료전지 스택 제조공장 준공
• 2008년 09월 : 포항 연료전지 비오피(BOP) 제조공장 준공
• 2007년 02월 : 포스코파워㈜에 연료전지 사업본부 창설

연료전지

소개

연료전지는 연료와 산화제를 전기화학적으로 반응시키어 전기에너지를 발생시키는 장치이다. 보통의 전지는 전지 내에 미리 채워놓은 화학물질에서 나오는 화학 에너지를 전기 에너지로 전환하지만 연료전지는 지속적으로 연료와 산소의 공급을 받아서 화학반응을 통해 지속적으로 전기를 공급한다. 1개의 연료전지는 전기 퍼텐셜이 0.7V에 불과해서 충분한 전력을 만들어내기 위해 여러 개를 직렬연결하여 쌓아서 만든다. 전기 에너지이외에도 연료전지는 물과 열을 발생시킬 수 있는데, 간혹 연료전지의 종류에 따라서 이산화질소와 같은 다른 화학 배출물을 조금 발생시키기도 한다. 연료전지의 에너지효율은 통상 40–60%이지만 배출된 열을 사용할 수 있다면 효율이 85%까지 가능하다. 연료전지는 사용되는 전해질과 시작하는 데 걸리는 시간(시동시간)에 따라 분류되며 시동시간이 1초인 고분자전해질 연료전지(PEMFC)부터 10분인 고체산화물 연료전지(SOFC)까지 있다. 현재 수소연료전지를 이용한 수소차가 시중에 판매가 되고 있다. 외부에서 수소를 공급받고 주변 공기를 빨아들여 전기를 만들어 수소연료전지 자동차는 수소와 산소가 만나 물이 생성될 뿐이므로 유해한 배기가스가 전혀 나오지 않아 공기정화기로써의 기능도 수행할 수 있다. 물론 공기 중 질소가 산소와 반응해 일부 이산화질소로 변환되므로 완전한 무공해는 아니지만 기존의 화석연료를 사용하는 자동차에 비해 배출량이 상대적으로 적다. 하지만 친환경 자동차로 부르기에는 추가적인 기술 개발이 더 필요한 상황이다.

종류

연료전지 종류	발전온도	전해질	주연료	기술수준	적용대상
고분자 전해질형	상온~100°C	이온 전도성 고분자 막	수소, 메탄올	개발 및 실증단계	소형전원 자동차
인산형	150~200°C	인산	수소	상용화단계	분산전원
용융탄산염	600~700°C	용융탄산염	천연가스, 수소	개발단계	복합발전, 열병합발전
고체산화물	700~1,000°C	고체산화물	천연가스, 수소	개발단계	복합발전, 열병합발전
알칼리형	상온~100°C	KOH	수소	현재 우주산업에서 주로 사용	특수목적

장점

연료전지는 수소와 산소의 전기화학반응을 통해 연소과정 없이 전기와 열을 생산하는 차세대 발전설비로서, 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환하여 에너지 손실이 적고 최고 수준의 발전 효율을 가지고 있다. 또한 365일 24시간 안정적으로 발전이 가능하여 운용 안정성을 가지고 있으며, 설치면적 대비 높은 발전량을 가지고 있어 공간 효율성이 좋다. 따라서 입지 제약을 거의 받지 않는 무공해, 저소음 친환경 분산전원이다.

발전원리

연료전지 발전 원리(MBOP-STACK-EBOP)

총 3가지 단계로 이루어져 있다. 첫 번째는 엠비오피(MBOP)로 스택과 시스템의 내구성을 향상시키고, 운영되기에 최적화된 연료와 공기를 공급해주는 시스템이다. 즉 엘엔지(LNG)/바이오가스/비오지(BOG)에게 수소(H2)와 산소(O2)를 만나게 해주는 장치로 열교환기, 가습기, 개질기 등에 사용된다. 두번째는 스택으로 단위 전지를 수십장, 수백장 쌓아올린 본체를 뜻하며 고분자 전해질막, 전극, 촉매층, 가스확산층, 분리판 등으로 구성이 되어있다. 이 단계에서는 전극, 전해질 및 분리판으로 구성된 셀이 적층된 스택에서 수소와 산소의 전기화학적 반응이 일어나 전기가 생산되는 원리를 가지고 있다. 마지막 단계는 전력 변환기(EBOP)와 배열 회수기(HRU) 단계이다. 전력 변환기는 전기적 신호를 제어할 수 있으며 직류 전압을 교류 전압으로 변형시키는 변환장치로 전력 변환기를 통해 전력을 생산하고 나머지는 배열 회수기를 통해 수증기, 온수로 변환된다.

참고자료

• 한국퓨얼셀㈜ 공식 홈페이지 - http://www.kfuelcell.com/index.php
• 〈연료전지〉, 《네이버 지식백과》
• 〈연료전지〉, 《나무위키》

같이 보기

• 포스코그룹
• 연료전지

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