인더뉴스 홍승표 기자ㅣSK에코플랜트가 고온에서 작동하는 고체산화물 연료전지(SOFC)의 배열을 활용한 냉난방시스템을 개발해 특허 취득에 성공했습니다.
SK에코플랜트는 흡수식 냉난방기 전문기업인 삼중테크와 함께 ‘연료전지 배열 활용 고효율 일체형 흡수식 냉난방시스템’의 특허 출원 및 취득을 완료하며 실제 프로젝트에 적용을 추진한다고 21일 밝혔습니다. 배열은 연료전지 가동 시 발생하는 열을 의미합니다.
흡수식 냉난방시스템은 압력에 따라 물의 증발·흡수 온도가 달라지는 원리로 작동합니다. 물은 일반적으로 100℃가 되어야 끓지만, 흡수식 냉난방시스템은 진공에 가까운 압력(6.5mmHg)을 만들어 물을 5℃만 되어도 끓게 만드는 특징이 있습니다.
낮은 온도에서 끓어오른 물은 증발하면서 주변을 시원하게 만드는 냉매 역할을 하며, 난방의 경우 공급받은 열량을 이용해 온수를 생산합니다. 열을 공급하면서 나오는 수증기는 다시 흡수해 순환 재사용됩니다.
SK에코플랜트가 개발한 시스템의 경우 300~400℃의 연료전지 배열을 열원으로 7℃의 냉수를 생산, 건물 냉방에 활용하게 됩니다. SK에코플랜트 측은 "기존 일반적인 시스템이 온수를 사용하고 열원으로 가스, 석유 등 화석연료를 활용했다면 이번 특허는 그동안 버려지던 연료전지의 배기가스를 열원으로 활용한다는 점에서 의미가 있다"고 설명했습니다.
SK에코플랜트는 고온 작동 SOFC의 기본 특성을 활용해 다양한 기술 융복합을 기반으로 향후 분산에너지 활성화 특별법, 청정수소발전의무화제도(CHPS) 대응 역량도 강화해 나간다는 계획입니다.
해당 시스템은 올해 하반기 설치하는 19.8MW 규모 연료전지 발전소에 적용할 방침입니다. 올해 9월부터 착수해 내년 초 설치 완료 및 시운전이 진행될 예정입니다.
SK에코플랜트의 시뮬레이션에 따르면, 연료전지 2세트(SOFC 600kW 규모)에 흡수식 냉온수기를 적용할 경우 전력 생산은 물론 열에너지를 통해 35kW 에어컨 약 6대를 가동할 수 있을 것으로 전망되고 있습니다. 연중 온도 유지가 필요한 약 990㎡(약 300평) 넓이의 서버실 냉방수요를 충당할 수 있는 규모입니다.
SK에코플랜트는 폐열을 최대한 활용하고자 앞으로 진행될 설비용량 15MW 이상의 연료전지 전체 발전소에 흡수식 냉난방시스템을 적용해 전기실 등 냉난방 수요를 충당할 예정입니다.
임인묵 SK에코플랜트 에너지오퍼레이션 담당임원은 "연료전지 배열을 전략적으로 활용하는 흡수식 냉난방시스템을 연료전지 수요처에 통합 적용할 경우 비용 절감은 물론 냉난방에 따른 화석연료 대체효과도 기대된다"며 "다양한 응용기술 개발을 통해 고도화된 연료전지 및 관련 기술 수출에도 앞장서겠다"고 말했습니다.
