전기 , 집 에서 만들 어 사용 … 폐열 로 난방 · 온수 까지 해결 오염 물질 배출 획기 적 감축 에너지 효율 은 80 % 달해 환경 살리 고 가계 부담 덜 어 日 기술력 · 보급 한발 앞서 ' 에 네 팜 ' 올해 부터 상용 화 연료전지 는 수소 연료 가 갖 고 있 는 화학 에너지 를 전기 에너지 로 변환 시키 는 일종 의 발전기 다 . 수소 를 공기 중 의 산소 와 반응 시켜 전기 를 생산 하 는 것 이 다 . 가정용 연료전지 시스템 은 이 같 은 연료전지 를 차세대 주택 용 동력원 으로 개발 한 것 으로 전기 생산 과정 에서 발생 하 는 폐열 로 난방 과 온수 까지 해결 할 수 있 어 에너지 효율 이 80 % 에 달한다 . 게다가 오염 물질 배출 량 도 획기적으로 줄일 수 있 다 . 일본 을 비롯 한 전 세계 가 가정용 연료전지 시스템 개발 에 경쟁 적 으로 나서 고 있 는 것 도 바로 이 때문 이 다 . 일본 도쿄 근교 에 거주 하 는 A 씨 는 지난 40 년 간 살아온 주택 을 올해 개축 하 면서 가정용 연료전지 시스템 인 ' 에 네 팜 ( Ene - Farm ) ' 을 설치 했 다 . 적 지 않 은 비용 이 들 었 지만 리모컨 으로 발전량 과 전력 사용량 을 확인 할 때 면 소비 전력 의 대부분 을 내 집 에서 만들 어 사용 한다는 사실 에 뿌듯 하 기 만 하 다 . 목욕 이나 설거지 를 할 때 도 광열비 에 신경 쓰 지 않 고 마음껏 온수 를 사용 할 수 있 게 됐 다 . 전기 를 생산 할 때 발생 하 는 폐열 로 데운 물 이 전체 온수 사용량 의 70 % 를 웃돌 아 비용 부담 이 크 게 줄 었 기 때문 이 다 . 올 초 세계 최초 로 가정용 연료전지 시스템 의 상용 화 에 나선 일본 에서 는 A 씨 처럼 일찌감치 가정용 연료전지 시스템 을 도입 해 새로운 에너지 패러다임 을 실천 하 는 가정 이 속속 늘어나 고 있 다 . 가정용 연료전지 시스템 이 란 도시 가 스나 LPG 등 의 연료 에서 추출 한 수소 와 공기 중 의 산소 간 화학 반응 을 일으켜 전기 와 열에너지 를 생산 하 는 열 병합 발전 장치 다 . 전력 회사 에서 사 서 쓰 던 전기 를 집 에서 직접 생산 하 는 일종 의 가정 용 발전소 인 셈 . 게다가 전기 가 생성 될 때 발생 하 는 폐열 은 집안 의 난방 및 온수 용 에너지 로 활용 할 수 있 다 . 기존 전력 생산 시스템 에서 는 화력 발전소 에서 생산 한 전기 중 5 % 가량 이 송전 과정 에서 누락 되 고 폐열 로 빠져나가 는 손실 분 도 55 ~ 60 % 에 달해 실제 가정 에서 쓸 수 있 는 전기 에너지 는 석탄 ㆍ 석유 가 지닌 총 에너지 의 35 ~ 40 % 에 불과 하 다 . 가정용 연료전지 시스템 은 전기 는 물론 전기 생산 과정 에서 발생 하 는 폐열 로 난방 과 온수 까지 해결 할 수 있 다 . 게다가 오염 물질 배출 량 도 획기적으로 줄일 수 있 다 . 하지만 가정용 연료전지 시스템 은 전기 를 각자 개인 의 집 에서 생산 하 고 폐열 을 난방 ㆍ온수용 에너지 로 재 활용 할 수 있 기 때문 에 에너지 효율 이 무려 80 % 까지 높 아 진다 . 연료 가 되 는 도시 가 스나 LPG 에서 전기 에너지 와 열에너지 를 각각 35 %, 45 % 씩 뽑 아 쓸 수 있 는 것 . 이산화 탄소 배출 량도 일반 보일러 대비 40 % 가량 줄어든다 . 또한 연소 에 의한 화력 발전 과 달리 수소 와 산소 의 화학 반응 으로 전기 를 일으키 기 때문 에 대기 오염 물질 도 거의 발생 하 지 않 는다 . 그야말로 환경 은 살리 고 가계 부담 은 덜 어 주 는 일석이조 의 차세대 발전 시스템 인 것 이 다 . 이 같 은 고 효율 ㆍ친환경 발전 효과 때문 에 가정용 연료전지 시스템 에 대한 각국 의 열기 는 뜨겁 다 . 그 중 에서 도 기술 수준 과 보급 면 에서 단연 앞선 나라 는 일본 . 700 W 급 가정용 연료전지 시스템 을 선보이 고 있 는 도시바 의 경우 연료전지 기술력 의 주요 기준 이 되 는 내구 성 에서 4 만 시간 가동 이 가능 하 다는 분석 결과 를 제시 하 고 있 다 . 나 가 타 유지 도시바 연료전지 시스템 ㈜ 기술 책임자 는 " 독일 을 포함 해 4 만 시간 이 라는 목표 를 내걸 수 있 는 나라 는 없 다 " 며 " 현재 까지 는 전 세계 에서 일본 의 기술 이 압도 적 으로 앞선 수준 " 이라고 단언 했 다 . 보급 에서 도 일본 은 한 발 앞서 속도 를 내 고 있 다 . 국가 주도 로 일반 가정 에 가정용 연료전지 시스템 을 설치 하 는 대 규모 실증 사업 을 지난 3 월 완료 하 고 올해 부터 는 에 네 팜 이 라는 이름 으로 고체 고분자 형 ( PEFC ) 연료전지 의 본격 적 인 상용 화 단계 에 진입 한 상태 다 . 대 규모 실증 사업 이란 2005 년 부터 정부 가 파나소닉 ㆍ도시바ㆍ도요타자동차ㆍ산요ㆍ에바라발라드 등 5 개 제조 업체 의 제품 을 일반 가정 에 보급 해 상품 화 가능 성 을 타진 한 모니터링 사업 을 말 한다 . 일본 정부 는 본격 적 인 양산 화 에 앞서 이 모니터링 사업 을 통해 지난 4 년 간 총 3 , 307 가구 에 가정용 연료전지 시스템 을 설치 , 운용 했 다 . 그리고 충분 한 모니터링 끝 에 본격 상용 화 가 시작 된 올해 1 kW 급 가정용 연료전지 시스템 의 보급 목표 는 총 5 , 000 대 수준 이 다 . 가격 은 최대 140 만 엔 의 정부 보조금 을 포함 해 300 만 엔 대 . 물론 지금 은 부담 스러운 가격 탓 에 환경 에 대한 인식 이 강한 일부 부유층 에 의존 할 수 밖에 없 는 실정 이 다 . 하지만 기술 보완 과 대량 양산 을 통해 가격 이 60 만 엔 대로 낮 아 지 는 오 는 2015 년 에 는 정부 보조금 없이 일반 소비자 들 도 가정 에 연료전지 시스템 을 설치 하 는 대중 화 시대 가 열릴 것 으로 전망 된다 . 특히 지난 30 년 동안 꾸준히 연료전지 사업 을 전개 해 온 도시바 는 에 네 팜 사업 에 거 는 기대 가 남다르 다 . 도시바 는 1978 년 인산 형 연료전지 로 발전 시스템 개발 에 나섰 다 . 미국 UTC 사 와 손잡고 11 ㎿, 200 ㎾ 급 등 을 꾸준히 선보이 다가 이후 고체 고분자 형 으로 방향 을 전환 해 2000 년 대 부터 가정 용 으로 기술 개발 노력 을 집중 시켜 왔 다 . 30 년 간 의 경험 으로 도시바 가 주안점 을 두 게 된 것 은 가격 이 다 . 나 가 타 책임자 는 " 제품 이 좋 고 효율 성 이 높 아도 상용 화 의 관건 은 역시 가격 " 이 라며 " 현재 이산화 탄소 절감 효과 나 열효율 등 은 경쟁사 마다 크 게 다르 지 않 지만 도시바 가 경량 제품 으로 차별 화 에 나선 것 도 가격 경쟁력 을 감안 한 것 " 이라고 설명 했 다 . 같 은 이유 로 앞 으로 의 기술 보완 에서 는 발전 효율 제고 보다 가격 인하 가 우선 이 다 . 그 는 " 5 년 전 과 비교 할 때 발전 효율 은 당시 와 비슷 한 수준 임 에 도 가격 은 8 분 의 1 로 낮췄 다 " 면서 " 발전 효율 을 유지 하 며 가격 을 낮추 는 것 이 바로 기술력 " 이라고 강조 했 다 . 그 는 이어 " 이 처럼 가격 에 우선 순위 를 두 고는 있 지만 현재 35 % 인 발전 효율 을 40 % 까지 높일 계획 도 갖 고 있 다 " 고 덧붙였 다 . 도쿄 = 신경 립 기자 klsin @ sed . co . kr ' 스타 화보 VM ' 무료 다운 받기 [ ** 8253 + NATE 또는 통화 ] [ ⓒ 인터넷 한국일보 ( www . hankooki . com ) , 무단 전재 및 재 배포 금지 ]