연료전지 배열 활용 흡수식 냉·난방시스템 특허 취득
온수와 난방열도 공급 가능해 에너지 절감 실현 가능

SK에코플랜트의 고체산화물 연료전지(이하 SOFC)의 특성을 활용한 ‘흡수식 냉·난방시스템’. 그림=SK에코플랜트
SK에코플랜트의 고체산화물 연료전지(이하 SOFC)의 특성을 활용한 ‘흡수식 냉·난방시스템’. 그림=SK에코플랜트

[비즈월드] SK에코플랜트(대표 박경일)가 고온에서 작동하는 고체산화물 연료전지의 특성을 활용한 ‘흡수식 냉·난방시스템’을 개발하고 특허 취득에도 성공했다.

회사가 삼중테크와 함께 개발한 ‘연료전지 배열 활용 고효율 일체형 흡수식 냉·난방시스템’은 지난해 11월 출원(출원번호 제1020220154834호)돼 올해 7월 특허(등록번호 제102560048호)로 등록받았다.

이 신기술은 버려지던 연료전지의 배열(연료전지 가동 시 발생하는 열)을 열원으로 활용한다는 점에서 의미가 있다. 300~400℃의 연료전지 배열을 열원으로 7℃의 냉수를 생산해 건물 냉방에 활용한다.

흡수식 냉·난방시스템은 압력에 따라 물의 증발·흡수 온도가 달라지는 원리로 작동한다. 물은 일반적으로 100℃가 되어야 끓지만 흡수식 냉난방시스템은 진공에 가까운 압력(6.5mmHg)을 만들어 물을 5℃만 돼도 끓게 만든다.

낮은 온도에서 끓어오른 물은 증발하며 주변을 시원하게 만드는 냉매 역할을 한다. 난방의 경우 공급받은 열량을 이용해 온수를 생산하고 열을 공급하며 나오는 수증기는 다시 흡수해 재사용한다.

흡수식 냉난방시스템은 기존에도 중앙공조 건물인 쇼핑센터·병원·사옥 등의 냉난방용으로 활용돼 왔다. 단 열원으로 가스·석유 등 화석연료를 활용했다는 한계가 있었다.

SK에코플랜트는 올 하반기 설치하는 19.8MW 규모 연료전지 발전소에 이 신기술을 적용한다. 현재 시뮬레이션 단계에서는 연료전지 2세트(SOFC 600kW 규모)에 적용할 경우 전력 생산은 물론 열에너지를 통해 35kW 에어컨 약 6대를 가동할 수 있다. 이는 약 990㎡ 넓이의 서버실 냉방을 충당할 수 있는 규모다.

이 기술은 데이터센터·스마트팜 등 안정적인 전력공급은 물론 연중 일정한 온도를 유지해야 하는 시설과 시너지가 기대된다.

임인묵 SK에코플랜트 에너지오퍼레이션 담당임원은 “연료전지 배열을 전략적으로 활용하는 흡수식 냉난방시스템을 연료전지 수요처에 통합 적용할 경우 비용 절감은 물론 냉난방에 따른 화석연료 대체효과도 기대된다”고 말했다.

[비즈월드=나영찬 기자 / na@bizwnews.com]

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