[에너지공학] PAFC(PhosphoriciAcid Fuel Cell)

1. PAFC 개요

PAFC(Phosphoric Acid Fuel Cell)는 고체 산성 전해질인 인산을 전해질로 사용하는 연료전지로서, 1960년대 후반에 개발되어 상용화가 이루어진 기술이다. 이 연료전지는 주로 백금 기반의 전극 촉매를 사용하며, 수소와 산소의 화학 에너지를 전기로 변환하는데 탁월한 성능을 보인다. PAFC는 특히 안정적인 운영과 높은 전력 밀도를 갖추고 있어 상업적 활용이 활발히 이루어지고 있다. 실용화 초기인 1980년대 말에는 대표적 대형 발전 설비로 설치되어 200kW에서 400kW 규모의 발전이 가능했으며, 이후 기술 발전으로 현재는 약 400kW에서 1MW까지 발전 용량을 확장하는 데 성공하였다. 국내에서는 SK E&S, 한국전력 등 여러 기업이 PAFC를 적용한 발전소를 운영 중이며, 2020년 기준으로 전 세계 PAFC 시장의 점유율은 약 15% 정도로 평가받고 있다. PAFC의 효율은 40% 내외로, 일반 화력 발전과 비교했을 때 경쟁력을 갖추고 있으며, 특히 도시 지역의 분산형 발전에 적합하다. 또한, 이 연료전지는 높은 온도(약 150~200도)에서 작동하여 CO 또는 CH4와 같은 탄화수소 연료도 사용할 수 있는 장점이 있어, 천연가스 등의 다양한 연료 원료 활용이 …