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[IT뉴스]기계연, 20㎾ 고온 수전해 시스템 개발...국내 최초 3000시간 실증

온카뱅크관리자

2025-09-29 12:57:30

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="9U6lrgtsmp">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="ead30c66bff20a996b31791853b532b64b825cb6c716e17769f0840c8c9bbe28" dmcf-pid="2OZJPBDxw0" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="김영상 기계연 무탄소발전연구실 책임연구원(오른쪽)아 배용균 선임연구원과 20kW급 연료극지지형 고체산화물 수전해 시스템을 살펴보고 있다." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/29/etimesi/20250929125348714wfqv.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="KrTP90aVwU" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/29/etimesi/20250929125348714wfqv.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            김영상 기계연 무탄소발전연구실 책임연구원(오른쪽)아 배용균 선임연구원과 20kW급 연료극지지형 고체산화물 수전해 시스템을 살펴보고 있다.
           </figcaption>
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          <p contents-hash="4f96700510992c2f6944a0733fcc4441c258b90c47aee6c6229039ed80cf5e95" dmcf-pid="VI5iQbwMm3" dmcf-ptype="general">청정수소를 값싸게 생산할 수 있는 기반이 국내 최초로 마련됐다. 시스템 전기효율을 83% 이상 달성하고 3000시간 이상 장기 운전까지 성공했다.</p>
          <p contents-hash="fd75a3117d70980093116a7a14480f864e0f5bddeb49d85e90d0bc443e3ff2ae" dmcf-pid="fC1nxKrRmF" dmcf-ptype="general">한국기계연구원(원장 류석현)은 김영상 친환경에너지연구본부 무탄소발전연구실 책임연구원팀이 국내 최초로 20㎾급 연료극지지형 고체산화물 수전해 시스템 설계-운전-평가 전주기 기술을 검증, 고효율·고신뢰 고온 수전해 설계기술과 평가기술을 확보했다고 29일 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="d05b7ec2293f54867d1852b357c334cacd01c07badb86d84780428c701866c87" dmcf-pid="4htLM9meDt" dmcf-ptype="general">연료극지지형 고체산화물 수전해 시스템은 약 700도 이상 고온에서 전기·스팀(물)을 이용해 수소를 생산하는 기술이다. 외부에서 스팀을 공급받으면 수소 생산에 필요한 전기량을 최소화할 수 있어 고효율 저비용 수소생산이 가능하다.</p>
          <p contents-hash="fd85b3a35b850db8b2a3561da8613b7a160a2a3388f453b19c855a1178ac687c" dmcf-pid="8lFoR2sdD1" dmcf-ptype="general">연구팀은 전기효율을 높이기 위해, 버려지는 200도급 폐열을 활용했다. 이로써 스팀을 발생시키는 추가 전력 소모를 줄이고 수소 생산 단가를 획기적으로 낮출 수 있는 기술을 검증했다. 외부 폐열을 활용할 시 전기효율을 약 10% 이상 개선할 수 있으며, 대규모 산업단지나 제철·화학 플랜트 등 에너지 다소비 산업에 적용하기 유리하다.</p>
          <p contents-hash="4a959d7a82447d78f67b784be347ee7e50f4046dc1925e2baf39e933e32658db" dmcf-pid="6S3geVOJE5" dmcf-ptype="general">특히 산업 현장에서 버려지는 폐열과 원자력 발전, 재생에너지를 통해 얻을 수 있는 저렴한 전기를 활용하면 수소 생산 단가를 약 25% 이상 절감할 수 있다.</p>
          <p contents-hash="01e9dc2dffe79bc2953ad8d623dce880b8510a630791f3ab8b578e710267bc75" dmcf-pid="Pv0adfIiIZ" dmcf-ptype="general">기계연이 개발한 20㎾급 연료극지지형 고온 수전해 시스템은 외부 열원과 연계 시 수소 생산 전기효율이 저위발열량(LHV) 기준 83%에 달하며 6N㎥/h 이상 수소를 생산할 수 있다. 기존 저온 수전해 기술 대비 전력 소비량을 약 15% 절감할 수 있다.</p>
          <p contents-hash="915010778019074d487fe9d303f7f3222f187c4c17bd76bf21e6acedce20956f" dmcf-pid="QTpNJ4CnEX" dmcf-ptype="general">또 국내 최초로 20㎾급 고온 수전해 시스템을 3000시간 이상 안정적으로 운전해 시스템 제어기술 신뢰성을 입증했다. 시스템 장기 운전 과정에서 스팀 공급 불안정, 정전 등 다양한 상황에서도 안정적으로 운전하면서 고효율을 유지함으로써 상용 시스템 개발에 필요한 고효율 시스템 설계 기술 및 최적 운전제어기술을 확보했다. 수소 생산 비용 3000원/㎏ 달성 기술 기반을 다졌다.</p>
          <p contents-hash="cd253a0d2b289cca7ace75876fcd9a64fba381f0f243aad01b23409bc5b34a29" dmcf-pid="xyUji8hLEH" dmcf-ptype="general">김영상 책임연구원은 “이번 성과는 셀·스택 수준에서 주로 연구되던 국내 연료극지지형 고온 수전해 기술을 시스템 단계로 확장해 검증한 국내 최초 사례로 고효율·저비용 청정수소 생산이 가능한 고온 수전해 시스템 설계, 운전 및 평가기술을 확보했다는 점에서 의미가 크다”며 “특히 산업 폐열 등 그동안 활용되지 못한 에너지를 연계해 효율을 극대화할 수 있어 탄소중립 실현과 수소경제 활성화에 크게 기여할 것으로 기대한다”고 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="da322761f9ca88f65505ee9b3087730bf2e10c3ac6619189938ead8b022ddfce" dmcf-pid="yxApZl41rG" dmcf-ptype="general">한편 시스템에는 차세대 고온 수전해 셀 기술(케이세라셀, 전남대, 전북대), 고성능 고온 수전해 스택 기술(한국에너지기술연구원, 포스코홀딩스), 고효율 고온 수전해 시스템 기술(기계연, 지필로스, BHI, 푸른기술에너지)이 적용됐다. 기계연은 향후 고온 수전해 기술 상용화를 위해 전기효율 85% 이상 초고효율 고온 수전해 시스템 설계 기술, 인공지능(AI) 기반 고온 수전해 스택 및 시스템 상태 진단 및 수명예측 기술 등을 개발할 예정이다.</p>
          <p contents-hash="16a6f38fd7642dada0acd72292e114b601d1aa183e0b7e8e5d8360661ae29762" dmcf-pid="WMcU5S8tOY" dmcf-ptype="general">김영준 기자 kyj85@etnews.com</p>
         </section> 
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        <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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