디알퓨얼셀은 경쟁사 대비 가장 광범위한 연료원 대응 기술과 통합 솔루션을 보유한 수소발생기 전문 기업 입니다. 핵심 기술 역량은 다중연료 대응, 자체 촉매 개발, 통합 반응기 설계, 안전성 강화, CO₂ 활용 기술 등 5대 영역으로 구성됩니다.
다중연료 대응 기술은 천연가스, LPG, 바이오가스, 암모니아, e-메탄올 등 다양한 연료원을 단일 플랫폼에서 처리할 수 있는 차별화된 역량으로 저온·고온 PEMFC 및 SOFC 등 모든 연료전지 시스템과 호환되며, 연료 자동 인식 및 최적 운전 모드 전환이 가능함. 이는 경쟁사가 특정 연료에 특화된 것과 달리 시장 변화에 유연하게 대응할 수 있는 핵심 경쟁력 입니다.
통합 반응기 설계 기술은 수증기 개질 및 자열발화 반응을 최적화하여 컴팩트한 시스템을 구현하여, 열교환기 최적화를 통해 에너지 효율을 극대화하였으며, BOP(Balance of Plant) 연계 최적화로 연료전지 시스템과의 통합 운전이 가능 합니다.
또한 Water Gas Shift 반응기를 통해 CO 농도를 10ppm 이하로 저감하여 고순도 수소(99.99% 이상)를 생산하며, 자체 촉매 기술이 원가 경쟁력의 핵심으로 탈황 및 수소 제조용 전이금속 촉매를 자체 개발하여 고가 귀금속 촉매 의존도를 최소화하였습니다. 암모니아 크래킹용 Ru 기반 촉매는 99% 이상의 분해 효율을 달성하며, Sphere type 및 Monolith type 촉매 기술을 모두 보유하고 있습니다.
CO₂ 활용 기술은 탄소중립 실현의 핵심으로 이산화탄소 분리 및 포집 기술을 보유하고 있으며, 청록수소 생산 기술 개발을 진행 중에 있습니다. 메탄 열분해를 통해 CO₂ 배출 없이 수소와 고부가가치 탄소소재를 동시에 생산하는 기술을 연구하고 있으며 이러한 기술들이 상호 보완적으로 작동하여 연료 투입부터 고순도 수소 생산, 연료전지 발전까지의 전주기 솔루션을 제공합니다.
🔹 3단계 정제 공정 통합 설계
• SMR (Steam Methane Reforming): 수증기 개질 반응으로 1차 수소 생성
• WGS (Water Gas Shift): CO + H₂O → CO₂ + H₂ 반응으로 CO를 수소로 전환
• PrOx (Preferential Oxidation): 우선적 산화 반응으로 CO를 최종 10ppm 수준까지 제거
🔹 기술적 우위
• 가변 순도 제어: 수소 순도를 60~99.97%까지 활용처 맞춤 조절 가능
- SOFC용: 60~75% (CO 허용)
- 저온 PEMFC용: 99.97% (CO 10ppm 이하 필수)
- 수소혼입용: 75~95% (경제성 우선)
• 분리정제 최적화: 반응기 통합 설계로 공정 단순화 및 에너지 효율 향상
• 고질화 공정 선택적 적용: 용도에 따라 PSA/Membrane 공정 생략 가능
🔹 차별화 포인트
• 기존 방식: 바이오가스 → 고질화(PSA/Membrane) → 수소발생기 → 고순도 수소 (단계 과다, 비용 과다)
• 디알퓨얼셀: 바이오가스 → 직접 개질 수소발생기 → 용도별 가변 순도 (단계 축소, 비용 절감)
🔹 상용화 성과
• WGS 반응기 단독 제품화 완료
• Water Gas Shift(WGS) 반응기: 500Nm³/day급 설계 및 제작 완료
• 동아퓨얼셀, 두산 모빌리티 이노베이션, 에스퓨얼셀 등 주요 연료전지 시스템사에 공급 중
🔹 핵심 촉매 기술
• 탈황 촉매: 자체 개발한 비귀금속 기반 탈황 촉매로 연료 중 황 성분 제거
• 수소 제조 촉매: 저가 전이금속 촉매 적용으로 귀금속 촉매 대비 1/3 수준 원가 달성
• CO₂ 분리 흡착제: 자체 제조 기술 보유로 청정수소 생산 지원
🔹 기술적 우위
• 반응기 내구성 확보: 國産 비귀금속 촉매 적용으로도 장기 내구성 입증
• 원가 경쟁력: 경쟁사들이 고가 귀금속 촉매 수입에 의존하는 반면, 자체 개발로 제조원가 대폭 절감
• 촉매 피독 방지: 바이오가스 내 황 등 불순물에 대한 저항성 확보
🔹 상용화 성과
• 미코파워에 촉매 평가장치 및 탈황기 공급
• 국내 연료전지 시스템사 적용 및 인증 완료, 2025년 추가 인증 예정
🔹 대응 연료
• 연료 : 천연가스, LPG, 바이오가스(메탄 농도 55~70%), 암모니아 등 4종 이상
• 통합반응기 설계: 저온·고온 PEM 겸용 단일 시스템으로 다양한 연료전지 대응
• 열교환기 최적화: 공정 열효율 극대화 설계 기술 보유
🔹 기술적 우위
• 바이오가스 직접 개질: 기존 방식에서 필수였던 고질화 공정(PSA, Membrane) 생략으로 설비비 2억원 절감 (50Nm³급 기준)
• 수소 농도 가변 제어: 활용처별 요구조건(60~99.97%)에 맞춘 유연한 생산
• 다중관형 반응기 설계: 단일관형 대비 열전달 효율 향상 및 촉매 피독(H₂S 등 불순물) 방지
🔹 바이오가스 직접 개질 기술
• 디알퓨얼셀의 직접 개질 기술은 고질화 공정을 생략하고 바이오가스를 직접 개질함. 이는 다음과 같은 장점을 제공
• 설비 비용 절감: 고질화 설비(PSA, Membrane) 비용 절감 (일반적으로 전체 시스템 비용의 20-30%)
• 시스템 운영 효율 개선: 공정 단순화로 인한 운영 효율 향상
• 에너지 손실 감소: 고질화 과정에서 발생하는 메탄 손실 최소화
• 이 기술은 프라운호퍼 ISE와의 협력을 통해 검증되었으며, 현재 50Nm³급 Scale-Up을 진행 중임.
🔹 안전 시스템
• 화염감지 시스템: 수소 누출 및 화재 위험 실시간 감지 기능 탑재
• 배가스연소장치(AOG 활용): Anode Off-Gas를 재연소하여 시스템 열효율 개선 및 안전성 확보
• 정밀 위험성평가 및 방폭평가: 수소 취급 설비의 폭발 위험 최소화 설계 완료
🔹 기술적 우위
• BOP 연계 최적화: Balance of Plant(공급계)와 반응기 간 완벽한 통합 제어로 시스템 안정성 확보
• 스마트 운전 기술: 로드 컨트롤(부하 조정) 및 자가고장 진단 기능으로 무인 운전 가능
• 빠른 시동 대응: 전기히터식 촉매형 프리리포머 적용으로 2분 내 시동, 부하 변동 대응
🔹 상용화 성과
• 국내 연료전지 시스템사 다수 적용 완료
• 시동·정지 문제 해결 및 장기 내구성 검증 완료
공식 인증
다수 국내 특허 등록
국외 특허 등록
저작권 등록증
| 특허 | 특허명 | 국가(출원인) | 등록번호(출원번호) | 출원일 | 등록일 | 비고 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 특허 | 연료전지 시스템 | 한국(디알퓨얼셀) | 10-2022-0182159 | 2022.12.22 | 우선권 출원, 심사대기 | |
| 특허 | 분산전원망의 자원관리방법 | 한국(디알퓨얼셀) | 10-2022-0182136 | 2022.12.22 | 우선권 출원, 심사대기 | |
| 특허 | 분산전원망의 자원관리방법 | 일본(디알퓨얼셀) | 2022-212279 (2022-212279) | 2023.01.04 | 2024.08.27 | 공개 전 |
| 특허 | 정치형 연료전지 시스템의 효율관리방법 | 한국(에기연) | 10-1313880 (10-2012-0103045) | 2022.12.22 | 2013.09.25 | 기술실시계약 |
| 특허 | 반응분리동시공정에 의한 수소제조모듈 및 이를 이용한 수조제조반응기 | 한국(에기연) | 10-1336764 (10-2011-0111015) | 2022.12.22 | 2013.11.28 | 특허권이전 |
| 특허 | 암모니아수 흡수용액을 사용하는 개선된 이산화탄소 포집 방법 및 이를 구현하는 장치 | 한국(에기연) | 10-1297210 (10-2011-0112523) | 2022.12.22 | 2013.08.09 | 특허권이전 |
| 출원/등록일 | 특허명 | 출원/등록번호 | 발명자 | 특허권자 |
|---|---|---|---|---|
| 16.1.29 / '17.12.12 | Fuel Processor (미국) | US 9,839,898 B2 / 15/010,423 | 박달영, 박찬식, 배민호 등 | 한국가스공사 / 씨에치테크 |
| '15.10.09 / '17.8.10 | 熱系発電装置 (일본) | 출원2015-200961 | 박달영, 박찬식, 배민호 등 | 한국가스공사 / 씨에치테크 |
| '15.2 / '17.8.18 | 연료처리장치 | 10-2015-0023168 | 박달영, 박찬식, 배민호 등 | 한국가스공사 / 씨에치테크 |
| '12.7.11 / '14.4.17 | 연료전지용 연료처리장치 | 제 2012-0075737 호/ 특허 제 10-1388788 호 | 박달영 외 6인 | 한국가스공사 |
| '12.7.19 / '13.3.11 | 연료전지 시스템의 연료 개질기버너 | 제 2012-0078684 호/ 특허 제 10-1244510 호 | 박달영 외 6인 | 한국가스공사 |
| '13.11.19 / '15.7.6 | 연료개질버너 | 10-2013-0140335/ | 박달영 외 6인 | 한국가스공사/(주)이노엔 |
| '08.12.8 / '11.8.30 | 연료처리장치 | 제 2008-0123945/ 특허 제 10-1062507 호 | 박달영 외 8인 | 한국가스공사 |