최근 고유가, 석유위기, 기후변화 위기와 환경과 삶의 질에 관한 일반인들의 관심의 증가로,
보다 깨끗하고 효율적인 대체에너지로서 연료전지에 대한 기술개발과 특허출원이 활발히
이루어지고 있다.

연료전지(Fuel Cell)란 수소와 산소를 결합시켜 전기를 생산하는 발전(發電)형 전지(電池)다.
이러한 연료전지는 건전지나 축전지 등 일반화학전지와 달리 수소와 산소가 공급되는한 계속
전기를 생산할 수 있고, 열손실이 없어 내연기관보다 효율이 2배가량 높다. 또한 배기가스 대신
물이 나오고, 석유, 메탄올, 천연가스, 바이오매스 등에서의 추출 및 광촉매와 태양 에너지에
의한 물 분해에 의해 생산되는 수소를 연료로 이용 할 수 있다. 따라서 환경오염 문제 및
자원고갈에 대한 걱정을 줄일 수 있다.

연료전지는 1839년 영국의 W. Grove가 원리를 발명한 이후 개발이 시작되어, 그 후 100년이 지나
제미니아폴로 우주선에서 연료전지를 이용해 전기에너지와 물을 생산하여 신뢰성 있는 에너지로
인정받아, 현재에는 자동차, 잠수함, 가정용 전원, 휴대기기의 전원(노트북 PC 및 휴대전화의 배터리)
까지 그 적용영역이 확대되고 있다.

o 연료전지는 전해질의 종류에 따라서 크게 고분자형(고분자전해질형 /직접메탄올형), 인산형,
용융탄산염형, 고체산화물형, 알칼리형 연료전지로 분류된다. [붙임2 참조]

o 이중 고분자형(고분자전해질형/직접메탄올형) 연료전지의 전해질은 액체가 아닌 고체 고분자 막
(Membrane)으로서 인산형 연료전지에 비해 저온에서 동작되고, 출력밀도가 크므로 소형화가
가능하여, 최근 이동용 전원(노트북 PC, 휴대전화 등)에 대한 수요 니즈가 높아지면서 각광을
받고 있다.

특허청 자료에 의하면,

o 연료전지에 대한 특허출원은 최근 5년간 1999년도에 23건, 2000년도에 58건, 2001년도에 42건,
2002년도에 90건, 2003년도에 93건으로, 2000년도의 전년 동기대비 증감율 152.2%를 기점으로
급속히 증가하여, 연평균 증가율이 91.0%의 급격한 증가 추세를 보이고 있으며, 지난 10년간
총370건의 연료전지 출원에 대해 2000년도 이후의 출원이 283건으로 76.5%를 차지하고 있고,
[불임1.1 참조]

o 고분자 연료전지의 출원(258건)은 지난 10년간 연료전지 전체출원(370건)에 대해 69.7%를
점유하고 있으며, 1999년도 이후 5년간 연평균 증가율이 153.8%의 급격한 증가 추세를 보이고
있어, 최근 환경과 대체 에너지 자원에 대한 인식제고 및 휴대기기에 대한 수요증가 및
기술발전으로 연료전지에 대한 출원이 급격히 증가하고 있음을 알 수다. [붙임1.3 참조]

o 연료전지의 내외국 출원인 비율은 지난 10년간 총 370건 중 내국인 출원이 314건으로 85%를
차지하고 있으며, 일본을 중심으로 한 외국인의 출원건은 56건(15%)으로, 국내업체들이
연료전지에 대한 기술개발에 적극 참여함을 알 수 있다. [붙임1.2 참조]

o 기술 분야별 출원동향을 살펴보면,

연료전지의 총 출원건수 370건에 대해 고분자형(고분자전해질형/직접메탄올형) 연료전지 258건
(69.7%), 인산형 연료전지 11건(3.0%), 용융탄산염형 연료전지 77건(20.8%), 고체산화물형
연료전지 22건(6.0%), 알칼리형 연료전지 2건(0.5%)으로, 이중 고분자형 연료전지가 258건으로
전체 연료전지 출원에 대해 약 70%를 점유하고 있고, 내국인의 출원이 외국인 출원보다 높은
비율인 약80%를 차지하고 있어, 고분자형 연료전지가 최근의 국내의 휴대기기 대한 수요 증가와
함께 소형화 경량화 트렌드에 걸맞는 대체전원으로서 집중적으로 개발이 이루어지고 있음을
알 수 있다. [붙임1.3과 1.4 참조]

향후전망

세계적 관심이 되고 있는 환경 및 에너지 분야의 대안으로 제시되고 있는 수소에너지 및 연료전지
개발에 대해 최근 미국 일본 선진국들이 강력한 개발의지를 보이고 있으며, 우리나라 정부에서도
수소연료전지를 시장잠재력 및 기술중요성이 큰 차세대 성장동력산업으로 선정하여 기술개발 및
기반조성사업을 추진 중이고, 이러한 국내외의 연료전지에 대한 관심과 지원에 힘입어 국내업체들의
기술개발 노력으로 연료전지 관련 기술들이 속속 개발되고 있고, 특히 고분자 연료전지에 관한
기술개발과 더불어 특허출원도 더욱 증가할 것으로 전망되며, 관련산업의 기술적 파급효과도 클
것으로 기대된다.

<첨부> 연료전지의 국내 출원 동향 등이 포함된 보도자료 1부.

* 문의 : 화학생명공학국 유기화학심사담당관실 사무관 홍성란, 전화 042-481-8146