차석원 교수팀이 개발하는 휴대용 마이크로 고체산화물연료전지의 시제품 이미지.

■ 사업화 유망 히든테크
서울대 차석원 교수 휴대용 고체산화물 연료전지

수소와 공기중의 산소를 결합해 전기를 만드는 수소연료전지는 인류에 화석연료에 이은 또다른 에너지 플랫폼이 돼줄 것으로 기대를 모으고 있다.

이미 산업현장에서 포스코 등이 고온연료전지 시설을 가동하고 있고, 올 초에는 현대자동차가 세계 최초로 연료전지 자동차 양산을 발표하는 등 수소경제시대가 서서히 막을 올리고 있다.

차석원 서울대 교수(기계항공공학부)는 자동차와 공장에 이어 생활에서 쓰일 수 있는 연료전지 기술을 개발, 시제품 출시를 앞두고 있다.

연구팀은 노트북컴퓨터나 태블릿PC 등의 보조배터리로 쓰이면서 기존 배터리보다 사용시간이 5배 이상인 박막형 마이크로 고체산화물연료전지(SOFC)와 휴대용 15W 전원시스템을 개발, 상품화를 추진하고 있다.

콘센트에 전선을 연결할 필요 없이 알코올이나 부탄 연료통을 연결해 전기를 직접 생산한 후 충전해두고 쓸 수 있게 하는 것. 장치 안에서 알코올과 부탄은 수소로 쪼개진 후 공기와 반응해 전기에너지를 만들고 물이 만들어진다.

물은 증기 형태로 배출된다.

SOFC는 작동온도가 높아 재료의 안전성과 연료의 기밀을 유지하는 데 문제가 있는데 연구팀은 박막형 마이크로 SOFC 형태로 개발, 작동온도를 크게 낮추고 폭넓은 소재를 쓸 수 있도록 했다.

빨리 작동되고 단열이 쉽다는 장점도 있다.

차 교수는 "현재 휴대용 전자기기의 전원으로 주로 쓰이는 리튬전지는 에너지 밀도와 충전 소요시간 등의 한계로 최신 전자제품 전원으로서 소비자 욕구를 충족시키지 못하고 있다"며 "이의 대체제로 휴대용 연료전지가 1ㆍ2차전지 모두에서 거대한 기술 파급효과를 가져올 수 있을 것"이라고 말했다.

마이크로 연료전지는 구글, 애플 등 글로벌 IT기업과 세계 유수의 대학들이 개발할 정도로 경쟁이 치열하다.

차 교수는 연구자들이 주축이 돼 설립한 GV퓨얼셀을 통해 기술을 사업화하기로 했고, 미래창조과학부가 연구성과 사업화 지원사업을 통해 이를 지원키로 했다.

내년초 시제품을 내놓고, 2015년에는 정식 제품을 출시할 계획이다.

특히 기술 개발을 통해 기존 전원 또는 보조전원 시장 외에 새로운 시장을 개척할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

차 교수는 "과거 전원기술이 갖고 있던 한계 때문에 만들어지지 못했던 시장이 이 기술을 통해 열릴 수 있을 것으로 본다"고 밝혔다.


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