올해 여성과학기술인상 수상

2005년부터 연구원에서 근무

17년간 수소연료전지 매진

연료전지 기술이전도 담당

“연료전지 분야에만 17년 이상 연구하며, 한 길을 갔던 것이 큰 상을 받게된 원동력이라고 봅니다.”

한국에너지기술연구원의 김민진 박사는 연료전지 연구에 오랫동안 매진해오고 있다. 그는 지난달 18일 열렸던 ‘2021년 여성과학기술인 연차대회’에서 산업부문 여성과학기술인상을 수상했다. 김 박사에게 그동안의 이력과 현재 연구 분야 등에 대해 자세히 들어보았다.

“포항공대에서 공정시스템으로 박사학위를 받고, 2005년 한국에너지기술연구원 연료전지연구실에 입사해 수소연료전지 기술개발 및 산업화에 참여하고 있습니다. 순수 과학에 대한 탐구 보다는 개발 기술의 실질적 응용 및 상용화에 관심이 많아, 대학원 시절 테크니컬 컨설팅 벤처를 공동 창업하기도 했고 기술연구원 입사 후에도 기술의 기업체 이전을 통한 상용화에 노력을 기울이고 있습니다.”

김민진 박사는 수소연료전지만 17년 넘게 연구하며, 한 우물을 파고 있다.

“다양한 종류의 연료전지 중 고분자를 전해질로 사용하는 고분자연료전지의 스택 및 시스템 기술개발에 집중하고 있습니다. 고분자연료전지는 수소 자동차와 주택·건물용 연료전지에 주로 사용되는 기술로 가장 상용화가 빨리 시작되었고 그만큼 시장 규모도 전 세계에서 가장 큽니다.”

에너지기술연구원은 발전용 연료전지 기술을 최근 100% 국산화했다.

“25kW 수소 사용 발전용 고분자연료전지 스택 및 시스템 핵심 모듈 기술을 100% 국산화했습니다. 국내의 기존 발전용 연료전지는 인산형연료전지, 용융탄산염연료전지 타입으로, 도시가스를 연료로 사용하고 부하 변동성이 좋지 않은 반면, 개발 기술은 순수 수소를 사용하기에 재생에너지 잉여전력에서 생산되는 수소를 직접 활용할 수 있고 부하변동성과 시동·정지 자유도가 높다는 장점도 있어 재생에너지 부합성이 탁월합니다. 25kW급 국산 핵심 모듈 기술을 활용하면 100kW급 발전용 기본 시스템으로 확장하고 본격 MW급 수소연료전지 발전기를 개발할 수 있어서 국가 수소경제 활성화 목표 달성에 기여하고, 나아가 해외 수출의 가능성도 모색할 수 있습니다.”

김 박사는 기업에 대한 기술이전도 활발히 진행하고 있었다.

“주도적으로 참여한건 총 4건으로 모두 고분자연료전지를 사용하는 건물용 스택 및 시스템 기술로, 이중 차세대 건물용 연료전지에 해당하는 고온 고분자연료전지 시스템은 오랫동안 개발해 단계적으로 기업에 기술을 이전해 최근 KS, KC 인증을 모두 획득했습니다. 2010년부터 국가 연구 개발 과제의 지원으로 고온 고분자연료전지 스택을 개발하기 시작해 총 5년의 연구를 통해 시제품 제작 및 2000시간 실증을 완성했습니다. 이어 2016년부터 4년간 국가 과제의 지원을 받아 개발 스택을 활용한 차세대 건물용 연료전지 시스템 기술을 완성하였습니다. 이 과정에서 2016년 스택을 기업에 기술 이전했고, 2019년 시스템을 추가 이전했습니다. 현재는 이전받은 기업과 함께 해외 수출목적형 실증 사업을 추가로 지원받아 유럽지역 현지 조건에서 운전할 수 있는 시스템으로 업그레이드를 진행하고 있습니다.”

김민진 박사는 한국의 수소산업의 확장과 정착을 위한 견해도 밝혔다.

“저는 수소 활용기술을 연구하는 연구자지만 필요한 분야로 수소 생산기술 개발과 인프라 구축을 들고 싶습니다. 연료전지처럼 수소를 연료로 사용하는 기술은 가격과 장소에 구애받지 않고 수소를 원활히 공급받을 수 있어야한다는 전제 조건이 필요합니다. 결국 수소 가격이 저렴해야 하고 공급 인프라가 잘 구축되어야 연료전지도 시장 경쟁력을 확보할 수 있기 때문입니다. 물론 연료전지 연구도 초기 상용화에 도출되는 다양한 문제들을 해결하고 시스템, 부품, 소재 수준의 기술 고도화도 함께 병행되어야 하겠습니다.”

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