연료전지에 대한 기술과 소식은 이미 널리 알려져 있다. 연료전지는 크게 운송수단과 전력생산용으로 구분될 수 있다. 두 기술 중 현재 전력생산용 연료전지 측면기술이 훨씬 더 발달돼 있다.

현재 상업용 연료전지를 생산하는 유일한 회사인 미국의 United Technologies Company(UTC)에 따르면, 연료전지의 정의는 수소연료와 공기중의 산소를 결합해 전기, 열, 물을 생산하는 전기화학 반응으로, 여러 개의 연료전지가 합쳐져 군집을 이룰 수 있는 장점이 있다. 이때 각 연료전지의 표면적은 전체 전류량을 결정한다.

전 세계적으로 연료전지를 이용한 전력생산 시설이 몇 곳 있다. 미국 UTC사는 200KW의 전력생산을 하는 시설을 200곳 이상 소유하고 있다. 또한 UTC사는 기존의 전력생산이 작동하지 않는 경우를 대비해 5KW출력의 소형이며 경제적인 연료전지 제작을 연구하고 있다.

운송수단에 사용되는 연료전지 제작은 차체에서 수소(hydrogen)를 생산해야 하는데 따른 안전성 문제 외에도 수소생성에서 동력전달까지 효율성 문제, 수소생성 메커니즘의 부재, 연료전지 자동차 생산의 높은 비용 등 복합적인 ?┒〉湧?존재한다. 이런 문제점들은 연구기관이나 자동차 회사의 노력 이외에도 정부기관의 협력이 해결책 모색에 절대적으로 요구되는 사항이다.

화석연료를 사용하는 자동차에서 연료전지로의 전환은 환경오염문제 등 많은 이익이 생길 수 있지만 비용과 에너지 효율이 동시에 고려돼야 하는 복잡한 안건이다. 연료전지는 환경오염 물질을 전혀 생산하지 않지만 연료전지 자체의 값은 화석연료를 사용하는 엔진의 3배에 달한다. 하지만 수소를 운송하고 저장하는 기술의 결함, 수소를 얻기까지 소모되는 화석연료나 천연가스의 소모로 인한 환경오염은 그렇게 반가운 소식만은 아니다.

General Motors사의 Byron McCormick에 따르면, 안정적이고 비용 경쟁력 있는 연료전지를 제작하기까지 3단계의 노력이 필요하다.

1. 가솔린과 같이 소비자에게 친숙한 연료를 이용해 수소를 생성하는 기술 개발이 절대적이다.

2. 차량 내 안전한 수소저장 탱크의 제작이 필요하다.

3. 수소를 일반 소비자에게 공급할 수 있는 충전소 설비가 절대적으로 필요하다.

이러한 단계적인 노력은 단거리 경주가 아닌 오래 달리기 성격과 같이 꾸준! 하게 지속돼야 한다.

연료전지 사용에 대한 가장 큰 비평은 연료전지 사용의 목적이 화석연료의 대체와 환경오염 방지에 있다면 수소를 생성하기 위해 화석연료를 소모하고 그에 따른 배기오염을 야기한다면 의미가 없다는 점이다.

연료전지 자동차나 전기자동차 모두 연료인 수소와 전기가 커다란 노력 없이 얻어진다면 상당히 효율이 높은 운송수단이 될 것이다. 하지만 수소생성이 대규모로 재이용 가능한 원료를 사용해 탄소 가압류(sequestration) 기술을 적용해 이루어지지 않는 이상 현재 가솔린 자동차보다 효율이 현격히 낮을 것이다.

출처 : KISTI. 기계공학 등 록 일 2003-01-03 원문출판일 2002년 12월 16일

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운영자, 다른기사보기기사등록일시 : 2003.10.24 16:15

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