[더테크=조재호 기자] 두산이 수소를 연료로 직접 투입하는 건물·연료용 수소전지 시스템 개발을 완료하고 건설기계와 선박 등 모빌리티에 활용할 수 있는 제품 라인업 다각화에 박차를 가하고 있다.

두산은 수소를 직접 투입해 운영할 수 있는 1kW·10kW급 건물·주택용 수소연료전지 ‘H2-PEMFC(고분자전해질형연료전지)’ 시스템 개발을 완료하고 고정형 연료전지 안전기준 ‘KGS AH371’의 설계 및 생산 인증을 획득했다고 30일 밝혔다.

H2-PEMFC 시스템은 수소연료를 직접 투입하는 순수소 모델로 50~55% 수준의 전기효율을 낼 수 있고 다른 타입의 수소연료전지보다 저온에서 작동해 부하의 변동에 대응해 발전량을 조정하는 부하추종운전이 빠르다.

1kW·10kW급 H2-PEMFC 시스템은 1기 수소 시범도시 중 하나인 삼척시 수소타운에 적용돼 2024년까지 실증사업을 진행할 예정이다. 소규모 발전용 100kW급 시스템도 2026년까지 개발할 계획이다.

최근 두산은 H2-PEMFC 시스템을 활용해 한국에너지기술연구원(이하 에기연)과 ‘암모니아 추출 수소 연계 수소연료전지’ 운전실증에 성공했다. 국내에서 처음으로 암모니아에서 고순소 수소를 생산하는 반응기 핵심기술 확보에 성공한 에기연의 정운호 수소연구단 연구팀가 협업해 이번 실증을 진행했다.

두산 관계자는 “세계적으로 무탄소 수소에너지의 대량 생산과 저장, 운송 기술의 개발과 실증이 본격화되고 있어 수년 내 순수 수소를 활용하는 시장이 열릴 것으로 기대한다”며 “두산은 건물용 수소연료전지 및 신재생에너지 비즈니스를 진행하고 확장함으로써 친환경 에너지 솔루션 기업으로 나아갈 것”이라고 말했다.

실증 결과 암모니아에서 추출한 수소로 일반적인 고순도 수소와 동일한 수준의 전력 생산이 가능했다. 암모니아는 수소와 질소만으로 구성된 무탄소 연료로 상온 고압에서 쉽게 액화할 수 있어 액화 수소보다 저장 및 운반에 유리하다. 액화 암모니아는 단위 부피당 수소저장밀도도 액화 수소보다 약 1.7배 높아서 대용량 저장도 가능하다.

아울러 두산은 모빌리티용 수소연료전지 개발에 박차를 가하고 있다. 지난해 두산밥캣의 스키드로더를 위한 건설기계용 60kW급 수소연료전지 파워팩을 개발 중이며 2026년까지 완료할 계획이다. 이후 100kW~200kW급 선박용 연료전지 개발도 추진한다.

선박은 탈탄소 규제가 가장 구체적으로 진행되고 있는 분야이다. 국제해사기구는 2050년까지 선박분야의 탄소저감 목표를 50%에서 100%로 상향 조정하면서 수소가 중요한 대안 중 하나로 주목받고 있다. 두산은 중소형 선박을 중심으로 부하추종운전 능력이 우수한 H2-PEMFC의 수요가 높아질 것으로 기대했다.

한편, 두산의 수소연료전지 사업을 담당하는 퓨얼셀파워BU는 2003년 출범 후 연료전지 핵심기술인 스택 및 개질기 설계, 제작부터 시스템 통합까지 전방위 기술을 확보했다.