21세기는 에너지와 식량이 산업을 주도하는 시대라고 한다.
에너지 분야에서 세계는 지구 온난화를 억제하기 위해, 파리 협약 등을 통해 탄소 저감을 위한 공동 대응책을 마련하고자 하였다. 우리나라도 2019년 1월 수소 활성화 로드맵을 발표하고, 2020년 10월 국가 비전으로 2050 탄소 중립을 선언하며 수소에 대한 관심을 고조시켰다.
탄소 중립 목표 중 절반이 전력 생산에 대한 것이고 나머지의 절반이 수송 분야의 억제인데, 발전분야에서 가장 보편적으로 제시되고 있는 것이 화석 연료 기반의 화력 발전 억제, 원자력 발전 또는 신재생에너지 확대 등으로 요약할 수 있다.
우선 원자력의 경우, 비용과 기간, 공간 등 해결해야할 숙제가 많아 단기적으로 가동율 제고 또는 정지 중인 원자력 발전의 재가동, 정지 예정인 반응로의 사용 연장 등이 현실적이라 할 수 있다. 다만, 이는 근본적인 해결책은 아니며, 원자력 안전 문제와 사용후 핵연료 및 핵폐기물 문제로 인해 제한적일 수 밖에 없다.
이외 대표적인 신재생에너지로 태양광 풍력, 연료전지가 있는데, 저마다 장점과 단점이 분명하여 상호 간의 경쟁과 보완이 필연적이다. 태양광과 풍력의 경우, 자연으로부터 원천 에너지를 얻기 때문에 연료비 부담이 없는 장점이 있지만, 이용율이나 설치 공간의 제약이 상당하여 채산성 확보에 어려움이 있다.
연료전지는 상기 언급되고 있는 여러 가지 문제를 동시에 보완할 수 있는 장점이 많은 시스템으로서, 높은 발전 및 종합 효율, 우수한 연료 수용성, 다양한 시스템 응용과 에너지 믹스, 작은 면적과 크기 등이 있다. 현재 걸림돌로 지적되는 탄소 배출과 가격 문제는 직접 수소 공급, 기술 개선과 대량 생산으로 해결이 가능하다.
우리나라는 2020년 2월 세계 최초로 수소법을 지정하였고, 금년 5월 현재 청정수소 발전의무화제도(CHPS)의 도입을 골자로 하는 수소법 개정안이 상정되어 본회의 통과를 앞두고 있다. 이 개정은 기존 신재생에너지 의무할당제 (RPS) 하에서 신재생에너지인증서(REC)를 부여받던 제도에서 분리해 다양한 생산 방식 (그린, 그레이, 블루)의 수소를 의무 구매 대상으로 삼은 것이 핵심으로, 수소와 연료전지 발전 사업에 대한 단독 지원 제도로서 산업적 의미가 크다.
한편, STX에너지솔루션(주)는 2021년 6월, STX중공업(주)로부터 단순·물적 분할하여 설립하였고, 핵심사업으로 2010년 이래 자체 기술로 개발 및 상업화를 추진 중인 고체산화물 연료전지(SOFC), 수성개질형 수소추출기(SMR Reformer), 소형가스터빈 (MGT) 기술과 사업권을 양도 받아 수소 전문 기업으로 도약할 계획이다.
당사 SOFC의 경우, 2018년 2월 건물용 SOFC 시스템으로는 국내 최초로 한국가스안전공사 연료전지 안전검사 (KGS AB 934)를 통과하였고, 한국에너지기술평가원의 지원을 통해 2018년부터 올해 9월까지 1kW SOFC 총 30여 대에 대한 실증을 진행하고 있다. 또한, 고온 재순환 송풍기를 적용한 배기 회수 방식으로 기존 제품 대비 발전효율을 10% 이상 향상한 차세대 고성능 5kW SOFC 제품 개발 및 수성 개질 기반의 수소 추출 기술을 한층 업그레이드하여 2021년부터 수소 추출기 사업에 본격적으로 진출하고자 기술 개발 및 사업화에 착수하였다.
