[국토경제신문 장신애 기자] 한국에너지기술연구원은 브레이징 밀봉기술을 적용한 1kW급 고온연료전지 스택을 제작하는 데 성공했다고 10일 밝혔다.

연료전지 스택은 자동차 엔진과 같은 핵심 부품으로서 단위전지, 금속분리판, 밀봉재 등으로 이뤄진 기본부품이 반복적으로 적층된 형태다.

기존에는 유리 밀봉재를 사용했으나 반복되는 가열-냉각조건에서 열충격에 의해 누설이 발생하는 문제가 있었다.
연구진은 단전지가 안착되는 셀프레임과 분리판 사이의 수소가 쉽게 혼입될 수 있는 밀봉부위를 브레이징 기술을 적용해 반복된 운전조건에도 안정적인 성능의 연료전지 스택을 구현했다.

개발된 스택은 분리판 내부 모서리에 절연성 세라믹을 삽입해 양극과 연결된 분리판과 음극의 통전을 방지했다. 
단위전지, 분리판, 집전체, 밀봉재를 하나의 일체화된 모듈로 구성함으로써 생산효율을 높인 것이 특징이다.

개발된 분리판-단전지 모듈은 적층하기 이전에 브레이징 밀봉부위의 모듈단위 누설을 확인할 수 있어 스택의 신뢰성을 높있다.

또 모듈화 된 부품의 자동적층 공정을 적용함으로써 생산속도와 가격경쟁력을 동시에 높일 수 있다는 것이 장점이다.

에기연에서 개발한 1kW급 스택은 케이세라셀과 공동개발한 국산 단전지와 포스코에서 개발한 국산 금속소재 기술을 이용해 동일브레이징의 금속접합기술로 제작됐다.

국내 고온형 연료전지는 대부분 해외 기업에서 수입하는 상황에서 이번에 개발한 국산 소재-부품기술이 적용된 스택개발은 연료전지 소재·부품에 대한 대외 수입의존도를 낮추고 해외기업의 국내시장 진출을 견제할 수 있는 디딤돌이 될 것으로 기대된다.

에기연 유지행 책임연구원은 “개발기술은 도시가스를 사용하는 고온형 연료전지의 핵심 부품으로서 시스템 가격의 30∼40%를 차지하는 스택의 국산화와 가격경쟁력을 높이기 위한 혁신적인 제조공법”이라며 “스택원천기술 개발을 통해 실용화를 앞당기는 노력을 할 것”이라고 말했다.