[e테크]마이크로연료전지-고밀도 에너지원 부상

3세대 이동전화, 노트북PC, 인터넷 가능 PDA 등과 같은 휴대형 정보통신기기에 대한 수요가 높아짐에 따라 효율적인 휴대형 에너지원의 개발이 촉진됐다. 지금까지는 이들 정보통신 및 오락기기에 일반 건전지가 주로 사용됐으나 많은 전문가들은 마이크로 연료전지가 현재 고성능 정보통신기기에 사용되는 리튬이온전지, 리튬폴리머전지나 아연-공기전지보다 밀도가 더 높은 에너지원이 될 수 있을 것으로 전망하고 있다.

 하지만 연료전지는 몇 가지 기술적인 문제 때문에 아직 휴대형 정보통신기기나 오락기기에 채용되지 못하고 있다.

 현재 일반 건전지는 방전수준이 균일하거나 사용하면 점차 낮아지며 상용화된 전지의 에너지 밀도가 350Wh/L(와트시간/리터), 상용화되지 않은 것은 400Wh/L이며 반응물질을 일정량만 저장할 수 있고 소재의 가격이 별로 비싸지 않으며 소비자들이 사용하기가 편리하지만 사용한 전지의 처리가 안전하지 않다는 문제가 있다.

 이에 비해 마이크로 연료전지는 방전수준이 항상 균일하고 직접 메탄올 연료전지(DMFC:Direct Methanol Fuel Cell)의 경우 에너지 밀도가 1400∼1900Wh/L로 가능하며 화학 반응물질을 필요시 계속 보충해 사용할 수 있는 등의 장점이 있으나 메탄올이나 수소를 연료로 사용함으로써 안전성 문제가 일어날 수 있고 촉매제로 백금을 사용하기 때문에 소재 가격이 높다는 문제점이 있다. 또 소형화도 아직 이루어지지 않고 있다.

 마이크로 연료전지가 기존 전지를 대체하려면 현재의 제품보다 가격과 성능이 더 우수해야 할 뿐 아니라 개발되고 있는 리튬금속전지와 같은 새로운 제품에 대한 경쟁력이 있어야 한다. 또 휴대형 정보통신기기 업체들은 에너지원의 성능 한계를 극복하기 위해 에너지를 더 효율적으로 관리할 수 있는 기술을 개발하고 있다. 이처럼 마이크로 연료전지가 기존 전지를 대체하려면 여러 가지 해결해야 할 과제가 많이 있다. 하지만 휴대형 정보통신기기의 에너지원에 대한 수요가 앞으로 5년 동안에 기존 전지의 기술 발전과 에너지 관리 기술의 향상 속도를 앞지를 것으로 예상된다. 따라서 마이크로 연료전지는 증대되고 있는 에너지원에 대한 수요를 충족시킬 수 있을 것으로 보인다.

 알코올 직접사용 연료전지(DAFC)는 앞으로 3∼5년 사이에 휴대폰, 노트북PC, PDA와 같은 휴대형 정보통신기기에 채용될 것으로 보인다. 알코올 연료 전지 시제품을 개발한 몇몇 업체들이 올해 상용 제품을 발표할 것으로 예상된다. 하지만 전문가들은 이런 제품에는 아직 극복해야 할 기술적인 문제가 남아 있기 때문에 오는 2004년에 가야 소비자들이 실제로 사용할 수 있게 될 것으로 보고 있다. 초기 제품은 주로 충전기와 휴대형 군용장비의 에너지원으로 채용될 것으로 보인다.