- 에너지硏, 고강도·고내구성 분리판 기술 기업 이전, 양산시작

에너지연 연구진이 CNT 탄소복합체 분리판의 특성에 대해 논의하고 있다.[한국에너지기술연구원 제공]
에너지연 연구진이 CNT 탄소복합체 분리판의 특성에 대해 논의하고 있다.[한국에너지기술연구원 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 그동안 일본, 독일 등 해외에서 전량 수입에 의존해왔던 연료전지의 핵심 부품인 탄소 복합체 분리판이 국산화에 성공했다.

한국에너지기술연구원은 고온에너지전환연구실 정두환(UST 교수) 박사 연구진이 확보한 발전용건물용 연료전지 분리판 제조 원천기술이 ㈜씨엔티솔루션 기술이전을통해 본격적인 양산체계를 구축했다고 24일 밝혔다.

연료전지 상용화를 위해서는 소형화, 고밀도, 경량화 등을 위한 기술개발이 필요하다. 특히 분리판은 여러 개의 단위전지를 연결해 스택의 골격을 구성하는 핵심 소재로, 스택 가격의 30%, 무게의 80%를 차지해 비용절감과 무게로 인한 에너지밀도 감소 문제를 극복해야 한다.

이같은 상황을 인식해 연구진은 탄소나노튜브를 이용해 고강도‧고내구성의 탄소 복합체 분리판을 개발했다. 기존 탄소나노튜브가 첨가되지 않는 흑연 분리판과 비교해 가볍고 높은 전도도와 강도를 가지며, 후가공 공정이 필요 없고 제조공정이 간단해 가격 저감과 양산화에 유리하다.

연구진이 개발한 탄소 복합체 분리판은 탄소나노튜브를 첨가한 흑연을 필러(Filler)로 사용해 다양한 수지와 건식·습식 혼합 공정을 거쳐 탄소나노튜브 복합체 분리판 중간 소재를 생산한다. 분말 또는 입상의 중간 소재를 열가압 성형 틀에 넣어 압력과 가열을 통해 최종 탄소나노튜브 복합체 분리판이 만들어진다.

에너지연 연구진이 제작한 CNT 탄소복합체 분리판의 기계적 물성을 측정하고 있다.[한국에너지기술연구원 제공]
에너지연 연구진이 제작한 CNT 탄소복합체 분리판의 기계적 물성을 측정하고 있다.[한국에너지기술연구원 제공]

개발한 기술은 각각의 몰드를 활용해 수요기업에서 요구하는 발전‧건물‧수송 등 다양한 분리판 제조가 가능하다. 또한 높은 전기전도도와 고농도 인산 내구성시험에서도 전혀 부식이 발생하지 않았다.

현재 씨엔티솔루션은 연간 1만5000개의 분리판을 만들 수 있는 설비를 갖추고, 개발 첫해 5억원의 매출을 기록했다. 현재 25만개 양산설비를 구축 중이며 올해 상반기에 완료할 예정이다.

정두환 박사는 “성공적인 기술이전을 통해 대부분 수입에 의존하고 있는 탄소 분리판의 국산화가 가능케 됐다”면서 “정부가 추진 중인 탄소중립 실현을 위한 연료전지 보급률 달성에도 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.


nbgkoo@heraldcorp.com