한국에너지기술연구원 수소연구단 유지행 박사 연구진이 차세대 수전해 기술로 주목받고 있는 고체산화물수전해전지(SOEC) 스택 제조기술을 개발했다.

이번에 개발된 SOEC 스택 용량은 단일스택 기준 국내 최대인 8㎾로 5.7㎏의 수소 생산이 가능하다.

차세대 수전해 기술인 SOEC를 선점하기 위해 각국이 각축을 벌이고 있는 가운데 독일을 비롯한 유럽의 선도국이 두각을 나타내고 있으며, 스택 용량을 ㎿급으로 확장해 태양광 등 신재생에너지와 연계하는 기술도 활발히 개발 중이다.

국내에서는 소수의 기업과 정부출연기관에서 개발하고 있으나 해외 선도그룹과의 기술격차가 커 기술주권 확보를 위한 국산화가 절실한 상황이다.

이에 유지행 박사 연구진은 기술자립을 통해 국산 SOEC 스택 제조기술을 개발했는데 스택을 구성하는 금속분리판을 일정한 패턴으로 찍어내고, 각각의 셀을 견고하게 밀봉하는 기술을 적용해 저렴하면서도 안정적인 성능을 발휘할 수 있도록 하는데 성공했다.

연구진이 개발한 기술을 적용해 제작한 8㎾ 단일스택은 2,500시간 동안 안정적으로 작동했으며, 하루에 5.7㎏을 생산해 국내 최대 규모의 수소 생산 능력을 증명했는데 이는 순수 국내 스택 설계와 제작기술을 적용한 결과로 국내 수소 기술의 자립과 경쟁력을 확보했다는 점에서 큰 의의가 있다.

개발된 제조 기술은 양산성과 신뢰성을 모두 갖추고 있어 SOEC 분야 진출을 노리는 삼성전기와 연료전지 전문 기업인 범한퓨얼셀에 이전된 바 있는데 향후 연구진과 이전기업의 협력 연구를 통해 국산화가 더욱 가속화될 전망이다.

연구책임자인 유지행 박사는 “국내 대부분의 SOEC 관련 기업들이 해외 선진기술을 도입하고 있는 상황에서 국산 소재와 부품기술을 활용한 고효율의 스택 개발은 국내 기술의 자립성과 경쟁력을 높이는 중요한 역할을 할 것”이라며, “수전해 핵심기술 확보로 수소경제 사회로의 전환과 탄소중립 목표달성을 앞당길 수 있을 것”이라고 밝혔다.