동아화성의 자회사 동아퓨얼셀(지분 82.5%) 대표 박달영은 차세대 수소연료전지인 세계 최고 수준의 5kW급 고온 고분자 전해질 수소연료전지(HT-PEMFC) 시스템을 개발해 KC 인증을 획득하는 동시에 상용화에 성공했다”라고 밝혔다.

동아퓨얼셀이 상용화에 성공한 HT-PEMFC 시스템(5kW)은 정부의 탄소중립 실현을 위한 건물용 연료전지로써 “기존의 수소연료전지(PEMFC)보다 발전 및 열효율이 높은 만큼 국내 및 유럽 등의 가정, 건물, 병원. 빌딩 등 건물용 연료전지의 시장에 대한 주도권을 가지고 빠른 속도로 점유율을 높여갈 것"으로 보고 있다.

5W급 HT-PEMFC 시스템은 일반 가정 10세대가 사용할 수 있는 전기 및 난방·냉방, 온수를 제공할 수 있으며, 여러대 모듈화가 가능하여 100세대 정도의 집합주택에도 사용할 수 있는 최적 솔루션 연료전지 시스템이다.

정부는 2008년부터 2015년까지 HT-PEMFC 시스템의 핵심부품인 스택, 수소 발생장치, 인버터 등을 개발하기 위해 400억 원의 예산을 투입하였다. 이후 2016년부터 2021년 4월까지 128억 원의 예산으로 10기의 HT-PEMFC 시스템의 국내 실증 각기 당 10,000시간 이상 진행하여 제품의 안전 및 내구성을 확보하였다.

이러한 국책연구의 성과를 바탕으로 동아퓨얼셀은 2018년부터 ”5kW급 수출연계형 연료전지 실증“ 국책과제에 참여해 열 수요가 많은 유럽 현지 맞춤형 열 추종 방식의 HT-PEMFC 시스템 개발을 2021년 완료하고 2022년 덴마크에서 실증운전이 시작한다,

이와 함께 원천기술 확보를 위해 동아퓨얼셀은 2019년 04월 한국에너지기술연구원으로부터 고온 수소연료전지의 스택 설계 및 안정화 기술, 차세대 발전기술인 삼중 열병합응용기술 등 특허 및 노하우에 대한 기술을 이전받았다.

또한 동아화성은 수소연료전지 스택의 핵심 소재 기술인 고무 개스킷 제조기술 및 엔드플레이트 등에 대한 자체 기술 및 특허를 확보하고 있었다.

동아퓨얼셀은 위 기술을 바탕으로 기술개발을 진행하여, 세계 최고 수준(스택발전효율 55%) 차세대 수소연료전지인 HT-PEMFC 시스템을 개발해 상용화에 성공했다”라고 밝혔다. 또한 전기, 온열은 물론 냉방, 제습까지 모두 사용할 수 있는 삼중 열병합발전시스템에 대해 10,000시간의 실증운전을 통하여 상용화에 성공했다. 이러한 동아퓨얼셀의 HT-PEMFC 시스템은 여름철 냉방부하에 따라 운전하는 부하 응답(Demand-Response) 기능이 뛰어나, 기존의 고분자 연료전지(PEMFC) 및 고체산화물 연료전지(SOFC) 시스템의 단점을 극복했다는 평을 받는다.

정부는 2022년부터 '수소발전 의무화 제도' 도입, 건물용 수소연료전지 시대의 개막 정부는 2022년도부터 '수소발전 의무화 제도' 도입으로 전력시장에 수소연료전지로 생산한 전력의 일정량 구매를 의무화하는 제도를 도입한다. 또한 수소 제조용 천연가스 공급체계를 개선해 가격을 최대 43% 인하하며 수소 법상 수소 기본계획에 중장기 보급 의무를 설정할 예정이다. 특히 정부는 경매를 통해 건물용 수소연료전지 발전전력을 구매해 나갈 계획으로 되어 있어 관련 업체인 동아퓨얼셀의 큰 수혜가 예상된다.

독일 등 유럽 시장에 대한 건물용 수소연료전지의 수출계획 동아퓨얼셀은 2021년 말부터 유럽의 시장에 대하여 고온 고분자 수소연료전지(HT-PEMFC) 시스템의 실증운전을 진행한다고 밝혔다.

동아퓨얼셀은 산업통상자원부 주관으로 진행되는‘수출목적형 건물용 연료전지시스템 현지 적용기술개발’의 하나로 2021년 덴마크의 코펜하겐에서 실증실험을 진행한 후 유럽인증(CE)을 획득할 계획이다. 이어서 동아퓨얼셀은 모회사인 동아화성의 해외 법인(러시아, 폴란드 등)과의 긴밀한 협력을 통해서 2022년부터 천연가스 대비 전기비용이 큰 독일을 중심으로 유럽 시장에 가정·건물용 수소연료전지를 본격적으로 수출할 계획이다.

중국 시장에 대한 건물용 수소연료전지의 수출계획 동아퓨얼셀은 중국 시장에 대한 건물용 수소연료전지의 수출을 위해 중국의 Blest-KunAi사와 실무 협의를 진행하고 있다.

탄소배출 제로 순수소 연료전지 (PURE-Hygen Power) 시장진출또한 동아퓨얼셀은 재생에너지를 이용하여 물에서 분해된 그린 수소 및 수소추출기를 통하여 이산화탄소를 분리한 99.97% 이상의 순수한 수소를 원료로 사용하여, 이산화탄소 및 질소산화물 등 온실가스와 미세먼지 원인물질을 전혀 배출하지 않는 순수소 연료전지 (PURE-Hygen Power, 사진 1)를 자체기술로 개발하여 2022년 출시할 계획이다. PURE-Hygen Power는 일반 가정에 벽걸이형으로 설치할 수 있으며 소비자가 직접 탄소발자국을 실시간으로 확인할 수 있는 환경친화적 제품이다.

동아퓨얼셀은 HT-PEMFC(5kW) 및 Pure-Hygen Power(500W∼10kW) 시템의 보급을 위해 신재생에너지 보급사 및 건설사, 엔지니어링사와 구체적인 보급계획 수립 및 전략적 판매 계약을 진행하고 있으며, 2021-23년 200기 이상의 판매를 추진하고, 2024년부터 연간 300기 이상을 보급할 계획이라고 밝혔다. 두 시스템 모두 모듈화가 가능한 제품으로 수십 기를 연계하여 250kW 이상의 연료전지 발전 및 가상발전(Virtual Power Plant, VPP)사업이 가능한 제품이다.