◎건물마다 ‘미니 발전소 시대’ 눈앞공해와 소음이 전혀없는 연료전지가 개발돼 초미니 청정발전소 시대를 앞당기게 됐다.
한국과학기술연구원(KIST) 홍성안(화공연구부) 박사팀은 29일 한 가구에 전력을 공급할 수 있는 2㎾급 연료전지를 개발, 5개월 연속 발전에 성공했다고 밝혔다.
전지는 가로·세로 33㎝, 높이 50㎝로 소형 텔레비전만한 크기이다. 발전원리는 물을 전기분해 할 경우 산소와 수소가 생기는 것과 정반대로 수소와 산소를 결합시키면 전기와 물이 만들어지는 화학반응을 이용한다. 이를 위해 전지 내부에는 니켈과 산화니켈로 만든 (+)(-)극이 있으며 그 사이에 리튬탄산염이라는 화학물질을 채운 뒤 양쪽 전극판에 산소와 수소를 불어넣어 전기를 생산한다.
연료전지는 천연가스나 메탄올 등에서 추출한 수소와 공기에 포함된 산소를 직접 이용하기 때문에 연료효율을 극대화할 수 있는 것이 가장 큰 장점이다. 기존 화력발전의 연료효율이 40% 내외인 반면 연료전지는 60∼70%로 성능이 월등하다. 전기와 함께 발생하는 650℃의 열을 이용하면 연료효율을 화력발전의 2배로 높일 수 있다.
또 소음이나 진동은 물론 이산화탄소 아황산가스 등 환경오염물질을 배출하지 않는 데다 주택단지 등 실수요지에 직접 설치해 쓸 수 있어 차세대 무공해 발전장치로 각광받을 전망이다.
연구팀은 이를 토대로 2002년까지 가로·세로 1m크기의 100㎾급 연료전지를 개발할 계획이다. 미국의 경우 250㎾급 연료전지 8개를 연결한 2㎿규모의 발전소를 캘리포니아 산타클라라지역에 건설, 시험운영하고 있다. 일본은 도시바(동지)가 홍박사팀의 방식과 다른 종류의 200㎾급 연료전지를 내년부터 시판에 들어가는 등 상용화에 박차를 가하고 있다.
홍박사는 『이번에 개발된 연료전지시스템은 성능이 우수하지만 연속운전시간이 5개월에 불과한 것이 문제』라며 『운전시간을 크게 늘리면 병원 호텔 학교 등 각 건물마다 미니 발전소를 갖출 수 있을 것』이라고 말했다.<선년규 기자>
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