"전기차만 있나? 수소차도 있지!" 효성·코오롱, 수소차 소재 개발 '분주'

 

코오롱인더, 수소차용 연료전지 소재 양산체제 구축

효성첨단소재, '꿈의 소재' 탄소섬유 국산화…연료탱크용 납품 준비

 

 

 

 

 

정부가 그린경제 전환과 관련 그린뉴딜 정책 도입을 서두르면서 미래차 전환에 대비한 화학사들의 관련 소재 개발도 분주해졌다. 순수전기차에 더해 수소차가 미래차의 주요 축으로 부상하면서 이차전지 소재에 더해 수소차 분야에 대한 기술 국산화와 공급 준비가 한창이다.


20일 관련업계에 따르면, 코오롱인더스트리는 최근 수소차용 연료전지의 핵심 소재인 멤브레인(고분자전해질막, 이하 PEM) 양산 체제를 구축했다. 이달 중 구미공장 내 PEM 양산 라인을 준공하고 시운전을 거쳐 내년부터 생산에 나설 예정이다.


PEM은 수소연료전지의 4대 구성요소 가운데 하나로, 선택적 투과능력을 보이는 분리막이다. 외부에서 유입된 수소 가스가 전극층에서 수소이온과 전자로 분리되는데 이 전자가 도선을 따라 전류를 만든다.


코오롱인더스트리는 수소연료전지 소재를 신성장 동력으로 삼아 지난 2006년부터 꾸준히 관련 기술개발에 주력해왔다. 이번에 PEM 양산 라인이 구축되면서 회사는 막전극접합체(MEA) 생산 기반도 갖추게 됐다. PEM, MEA를 동시 생산하는 기업은 코오롱인더스트리가 국내 유일해 시장 초기의 원료 수급, 성능, 가격 등의 불안 요인도 해소할 수 있을 것으로 기대된다.


이외에도 코오롱인더스트리는 지난 2013년 연료전지에서 가습기 역할을 하는 수분제어장치를 세계 최초 상업화했다. 관련 생산기술은 국내에선 코오롱이 유일하게 보유하고 있으며 세계적으로도 극소수업체만이 기술을 가졌다. 회사는 현재 현대차가 생산하는 수소차 '넥쏘'에 해당 장치를 독점 공급 중이다.




코오롱인더스트리(주) 연구원이 생산된 PEM 제품을 들어보이고 있다.



효성첨단소재는 미래 모빌리티 적용을 위한 탄소섬유를 공략 중이다. 효성은 지난 2007년부터 탄소섬유 개발에 뛰어들어 2011년 국내 최초 독자기술을 바탕으로 탄소섬유인 '탄섬 (TANSOME®)' 개발에 성공했다.


흔히 '꿈의 신소재'로 불리는 탄소섬유는 무게는 철의 4분의 1 수준이지만 10배의 강도와 7배의 탄성을 발휘한다. 자동차용 내외장재부터 우주항공 등 첨단 미래산업 분야까지 다양하게 적용되는데 특히 수소차에서는 연료탱크 소재로 주목된다.


효성첨단소재는 현대차에 수소연료 탱크용 탄소섬유 납품을 위해 제품 인증절차 진행하는 것으로 알려졌다. 동시에 수요 확대에 대비한 공격적 투자도 진행 중이다. 효성첨단소재는 전주 탄소섬유 공장에 2028년까지 총 1조원을 투자해 연간 탄소섬유 생산량을 2만4000톤까지 끌어올릴 계획이다. 단일 공장으로는 세계 최대규모다.


지난해 8월 투자 발표 당시 조현준 효성 회장은 "탄소섬유의 미래 가치에 주목해 독자 기술 개발에 뛰어들었다"며, "탄소섬유 후방산업의 가능성이 무궁무진하고 수소경제로 탄소섬유의 새로운 시장을 열어준 만큼 탄소섬유를 더욱 키워 '소재강국 대한민국' 건설에 한 축을 담당하겠다"고 밝혔다.



한편, 세계 수소차 시장은 2025년까지 연평균 60%의 고성장이 기대되고 있다. 우리 정부도 '그린 뉴딜'을 통해 오는 2025년까지 수소차 20만대 보급, 충전소 450대 설치 계획을 밝히는 등 미래차 전환을 가속화하고 있다.