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PEMFC 내구성 향상 및 촉매개발 과제 수행


연료전지, 사회적 인식 부족…적극 홍보해야


“국내에서 연료전지시스템기술은 국산화가 거의 완성됐지만 핵심소재와 부품은 여전히 해외에서 수입하고 있는 실정으로 원천기술면에서 많이 취약하죠. 원천기술은 단기간에 쉽게 개발될 수 있는 것이 아니기 때문에 원천소재와 부품 개발을 위한 정부의 지속적이면서도 적극적인 지원이 필요합니다.”

최근 연료전지분야에서 새롭게 주목 받고 있는 여성인물이 있다. 바로 한국과학기술연구원(KIST) 연료전지연구센터의 조은애 책임연구원(39)이다.

조은애 책임연구원은 지난해 말 한국공학한림원이 발표한 ‘2020년, 대한민국 산업을 이끌 미래 100대 기술과 주역’에 선정된 바 있다. 선정된 총 217명의 주역 중 여성은 다섯 명에 불과했는데 그 중에서도 그는 최연소 여성주역이었다.

또 지난달 열린 ‘2014 과학기술·정보방송통신인 신년인사회’에는 관련 분야의 주요 인사 800여명이 참석한 가운데 조은애 책임연구원 등 4명이 각 분야의 신진대표로 선정돼 새해 포부를 밝히기도 했다.

“작년에 미래주역으로 이름을 올리게 된 것도 큰 영광인데 많은 분들이 한 자리에 모인 신년인사회에서 과학기술분야를 대표해 신년다짐을 말할 수 있는 좋은 기회까지 주어져 정말 감사할 따름입니다. 그만큼 앞으로 더 열심히 노력해야겠다는 막중한 책임감도 느끼고요.”

지난 2002년 3월 KIST에 입사한 그는 고분자전해질 연료전지(PEMFC) 관련 기술개발을 수행하고 있다.

현재 그가 참여하고 있는 국책과제는 ∆고온 PEMFC용 핵심부품 기술개발 ∆시스템 소형화를 위한 가변압력 PEMFC 핵심부품 개발 ∆자동차용 연료전지 가격저감을 위한 비백금 촉매 원천기술 개발 등 총 3개 과제이다.

2010년 하반기에 착수된 고온 PEMFC 과제는 2단계(3년+2년)에 걸쳐 진행되는 과제로 지난해 11월 1단계 과제 종료 후 2단계에 접어들었다. 이 과제는 시스템을 단순화하고 열 이용률을 높여 경제성과 내구성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 고온 PEMFC의 핵심부품을 개발해 연료전지보급사업 및 수출산업화에 기여하는 것을 목표로 하고 있다.

또 2011년 하반기 에너지 R&D 과제로 선정된 가변압력 PEMFC 과제는 최대효율 60%를 달성하는 80kW급 연료전지시스템용 핵심부품을 개발해 디젤 엔진 수준의 부피, 가격, 내구성을 확보하는 것이 주요 연구내용이다.

이밖에 지난해 말 신규 중장기 과제로 선정된 비백금 촉매 원천기술 개발 과제는 연료전지스택가격의 절반 가까이 차지하는 백금을 대체하는 촉매를 개발하는 것으로 조은애 책임연구원이 34개월간 총괄책임자로 나선다.

“연료전지상용화를 결정짓는 요소는 결국 가격과 내구성입니다. 물론 그 동안 지속적인 연구개발을 통해 초기보다 가격은 낮아지고 수명은 늘어났죠. 그러나 연료전지는 휴대폰처럼 기존에 없던 것을 개발해 새로운 시장을 창출하는 것이 아니라 지금의 발전시스템과 자동차 등 이미 형성돼 있는 시장에 들어가 경쟁을 해야 하기 때문에 그만큼 기대치도 높아질 수밖에 없습니다. 결국 기존의 것을 뛰어넘어야 하죠.”

한편 그는 태양광이나 풍력과 달리 연료전지의 경우 다양한 신재생에너지 중 한 분야로 에너지생산에 기여하고 있다는 사회적 인식이 아직 부족한 것 같다며 아쉬움을 나타냈다.

조 책임연구원은 “작년 말 경기도 화성에 세계 최대 규모(58.8㎿)의 연료전지발전소가 준공되면서 국내에 설치돼 가동되고 있는 연료전지발전설비의 규모가 크게 늘었는데 이에 대한 홍보는 많이 부족한 듯 하다”며 “대중들을 대상으로 연료전지를 더 많이 알리는 노력이 필요하다”고 강조했다.

“연료전지산업화를 위해서는 정부가 법규 및 제도적 지원을 통해 보급이 확대될 수 있는 기반을 마련해 주는 것이 중요합니다. 또 기업은 제품경쟁력 향상을 위한 기술개발, 연구소와 학교는 원천기술 등 각자 맡은 바 역할을 충실히 수행하고요.”

그는 “글로벌 자동차메이커들이 2015년을 수소연료전지차 보급 원년으로 계획하고 있는 만큼 올해가 굉장히 중요한 시기가 될 것”이라며 “앞으로도 PEMFC 기술개발에 매진하여 미력하나마 산업화에 기여할 수 있도록 노력하겠다”고 향후 계획을 밝혔다.


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