 ▲ 범한기술원(서울 마곡) |
[브레이크뉴스=이성용 기자] 전력 소모가 극심한 AI 데이터센터 시대를 맞아 ‘고효율 발전원’ 확보 경쟁이 치열한 가운데, 국내 수소연료전지 전문기업 범한퓨얼셀이 독보적인 발전효율을 갖춘 차세대 연료전지 기술을 국내 최초로 확보했다.
범한퓨얼셀(대표 김형석)은 한국에너지기술평가원 국책과제를 통해 ‘10kW급 캐스케이드(Cascade) 고체산화물연료전지(SOFC)’ 시스템 개발에 성공했다고 밝혔다.
캐스케이드 방식은 1차 스택에서 반응하고 남은 미반응 수소를 버리지 않고 2차 스택으로 다시 투입해 한 번 더 발전시키는 기술이다. 연료 이용률을 극한으로 끌어올려 발전효율을 대폭 상승시키는 차세대 고효율 메커니즘으로 꼽힌다.
범한퓨얼셀은 캐스케이드 전용 독자 Hot Box 및 시스템 제어 기술을 확보하며 10kW급 용량에서 60.8%의 발전효율을 기록했다. 이는 기존 단일 스택 방식의 효율 한계를 가뿐히 넘어서는 수치다. 특히 앞서 5kW급 캐스케이드 SOFC를 상용화했던 일본의 기술 격차를 뛰어넘어, 대용량화의 첫 단추인 10kW급 시스템을 국내 최초로 구현했다는 점에서 의미가 깊다.
기술 자립도 역시 스택을 비롯해 연료개질기, 금속분리판, 열교환기, 인버터 등 시스템을 구성하는 핵심 핵심 부품 전반에 국내 기술을 적극 적용했다. 그간 외산 의존도가 높았던 SOFC 공급망을 국산화하여 국내 수소 산업 생태계 전반의 가격 경쟁력과 자립도를 동시에 끌어올렸다는 평가다.
이번에 확보한 캐스케이드 기술은 향후 차세대 전해질인 세라믹 프로톤 컨덕터와 연계될 경우 ‘꿈의 효율’로 불리는 발전효율 70% 수준까지 도달할 수 있는 핵심 기반이 된다.
범한퓨얼셀 관계자는 “캐스케이드 SOFC는 연료전지 발전소, 데이터센터 등 고효율 전원이 요구되는 다양한 분야에서 활용 가능성이 높을 것으로 기대된다”며, “이번 연구개발 성과를 바탕으로 제품 상용화를 추진하여AI 데이터센터 등 발전용 연료전지 시장으로 사업영역을 확대해 나갈 계획”이라고 밝혔다.
아래는 위 기사를 '구글 번역'으로 번역한 영문 기사의 [전문]입니다. '구글번역'은 이해도 높이기를 위해 노력하고 있습니다. 영문 번역에 오류가 있을 수 있음을 전제로 합니다.
Below is the [full text] of the English article translated using ‘Google Translate’.‘Google Translate’ is working to increase understanding.It is assumed that there may be errors in the English translation.
Bumhan Fuel Cell Develops Korea's First '10kW-Class Cascade SOFC'
Surpassing Japan's 5kW Class... Securing Supply Chain Competitiveness Through Localization of Core Components
Amidst fierce competition to secure "high-efficiency power sources" in the era of AI data centers, which demand extreme power consumption, Bumhan Fuel Cell, a domestic hydrogen fuel cell specialist, has secured next-generation fuel cell technology with unrivaled power generation efficiency for the first time in Korea.
Bumhan Fuel Cell (CEO Kim Hyung-seok) announced that it has successfully developed a "10kW-Class Cascade Solid Oxide Fuel Cell (SOFC)" system through a national project funded by the Korea Institute of Energy Technology Evaluation and Planning (KIET).
The cascade method is a technology that re-injects unreacted hydrogen remaining after the reaction in the primary stack into the secondary stack to generate power a second time, rather than discarding it. It is considered a next-generation high-efficiency mechanism that drastically increases power generation efficiency by pushing fuel utilization rates to the extreme.
Bumhan Fuel Cell has secured proprietary Hot Box and system control technologies dedicated to cascade technology, achieving a power generation efficiency of 60.8% at a 10kW capacity. This figure easily surpasses the efficiency limitations of existing single-stack systems. It is particularly significant as it represents the first domestic implementation of a 10kW system—the first step toward large-capacity production—by overcoming the technological gap established by Japan, which had previously commercialized 5kW-class cascade SOFCs.
Regarding technological independence, domestic technology was actively applied to all core components constituting the system, including the stack, fuel reformer, metal separator, heat exchanger, and inverter. By localizing the SOFC supply chain, which previously relied heavily on foreign sources, the company is credited with simultaneously boosting the price competitiveness and self-reliance of the entire domestic hydrogen industry ecosystem.
The cascade technology secured this time serves as a key foundation that, when combined with ceramic proton conductors (CPCs)—a next-generation electrolyte—it will be possible to reach a power generation efficiency level of up to 70%, often referred to as the "dream efficiency." "We expect Cascade SOFCs to have high potential for application in various fields requiring high-efficiency power sources, such as fuel cell power plants and data centers," an official from Bumhan Fuel Cell stated. "Based on the achievements of this R&D, we plan to pursue product commercialization and expand our business scope into the power generation fuel cell market, including AI data centers."
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