포스코가 현대자동차와 ‘수소사업 협력에 관한 업무협약’을 포스코 포항 청송대에서 체결했다.

포스코 최정우 회장은 협약식에서 7000t의 부생수소 생산 역량을 포스코가 보유하고 있고, 해외 그린수소 프로젝트에도 참여를 진행 중이라고 밝히며, 포스코그룹이 수소를 생산해 공급하고 현대자동차 그룹은 활용하는 관점에서 협력 기회를 맞이해 수소 경제 이니셔티브를 확보하기 위해 협약을 체결했다고 밝혔다.

탄소중립 달성과 수소경제 전환을 위해 수소에너지 활용 기술 개발, 포스코 제철소 운영차량의 무공해 수소전기차 전환, 수소 사업 공동 협력을 약속했다.

우선적으로 포스코는 암모니아를 활용한 그린수소 제조 기술을 개발하고 현대자동차 그룹은 그린수소를 활용한 연료전지 발전사업을 추진할 방침이다.

또한, 포스코의 철강 기술력으로 수소차용 소재 개발에도 협력하고 포항제철소와 광양제철소에 운영 중인 차량 1500대를 단계적으로 현대자동차의 무공해 수소전기차로 전환할 예정이다.

현대자동차는 철강 물류의 특성을 고려한 수소 상용 트럭을 개발하고 포스코 제철소에서 생산되는 부생수소를 수소트럭의 에너지원으로 사용할 계획이며, 제철 소 내에서 수소트럭용 수소충전소 구축에도 협력한다.

포스코그룹의 부생수소 생산 능력과 현대자동차그룹의 연료전지 사업 역량을 합쳐 국내에서는 수소연료전지 발전사업을 공동 개발하고, 해외에서는 그랜수소 생산 프로젝트에 함께 참여하는 방안도 찾는다.

포스코그룹은 수소차용 무코팅 금속분리판 소재인 'Poss470FC'를 현대자동차 그룹의 ‘넥쏘’에 적용하는 등 현대자동차그룹과 수소자동차 분야에 협력을 지속해오고 있다.

현대자동차가 넥쏘 수소전기차 기술 기반의 수소연료전지 발전 시스템의 시범 운영에 나선다.

현대자동차는 한국동서발전, 덕양과 함께 국내 독자기술로 개발한 수소연료전지 발전 시스템을 2년간 시범 운영에 착수한다.

울산 화력발전소 내에 위치한 수소연료전지 발전시스템은 2019년 4월에 ‘수소연료전지 발전 시범사업’의 양해각서(MoU)를 체결하면서 시작됐다.

울산 화력발전소 내에 구축될 1㎿급 수소연료전지 발전 시스템은 500㎾ 전력을 생산 가능한 컨테이너 모듈 2대로 구성되며, 넥쏘 수소전기차의 차량용 연료전지 모듈을 발전용으로 활용한 것이 특징이다.

설비는 울산 지역의 석유화학 단지 내에서 생산된 부생수소를 수소 배관망을 통해 공급받아 연간 약 8000㎿h의 전력을 생산할 수 있고 이는 월 사용량 300㎿h 기준으로 약 2200 세대의 전략을 공급할 수 있는 양이다.

현대차에 따르면 이 수소연료전지 발전 시스템은 빠른 출력 조절 측면에서도 기존 연료전지 발전 시스템과 차별화된 장점을 가지고 있으며, 이번 시범사업을 통해 국내 연료전지 발전 시장의 부품 국산화율을 대폭 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다.

해당 설비는 기존 연료전지 발전 시스템과 달리 현대차의 차량용 연료전지 기술을 적용해 실시간으로 전기 생산량을 빠르게 조절해 효율적으로 전력 공급을 할 수 있다고 현대차는 설명했다.

울산 화력발전소 내 위치한 현대자동차의 수소연료전지 발전 시스템..(사진제공=현대자동차)

국내 순수 독자 기술로 개발한 수소연료전지 시스템 시장이 향후 확대될 경우 발전용 연료전지 가격과 더불어 수소차 가격 하락에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

지영조 현대차 전략기술본부 사장은 "이번 사업은 발전사와 협력을 통해 필드에서 설비 운영에 대한 경험을 쌓는다는 점에서 매우 깊은 의미가 있다"며 "성공적인 시범사업을 통해 상업화를 이뤄 연료전지를 타 산업에 확대 적용하고 규모의 경제를 통한 수소 산업 확대에 힘쓰겠다"고 강조했다.

박일준 동서발전 사장 "이번 시범사업이 완료되면 국내 대용량 연료전지 시장에 국산 설비 도입이 확대되고, 수소연료전지 부품 국산화를 통해 수소경제가 보다 활성화될 것”이라며 “앞으로도 그린 뉴딜을 선도하기 위한 기술 개발과 일자리 창출에 최선을 다하겠다”고 말했다.

두산 이노베이션 모빌리티(Doosan Mobility Innovation, DMI)가 수소 연료전지 드론 상용화에 성공했다.

두산 이노베이션 모빌리티는 수소 연료전지로 구동되는 드론을 통해 원격으로 인도적 구호 물품을 전달하는 방식의 드론 활용에 대해 연구 중이다.

2시간 동안 비행이 가능한 수소 연료전지 드론은 미국령 버진아일랜드와 제주도에서 응급의료물을 인근 섬으로 배송하고 한라산에 AED 배송 등의 임무를 수행했다.

두산 이노베이션 모빌리티의 수소 연료전지 기술은 확정된 비행거리와 부하 용량을 통해 모바일 로봇 개발을 가속화할 것으로 기대된다.

모바일 기기용 수소용 연료전지를 개발하기 위해서는 소재 과학에서 시스템 레벨의 설계 최적화 등의 기술이 요구된다.

모빌리티의 핵심은 소형화 및 경량화 그리고 효율성이다. 장시간 안정적인 비행과 높은 에너지 출력과 내구성도 결합되야 한다.

이를 위해 스텍의 겨량화는 물론 높은 전력밀도의 파워 트레인을 구성해 주변 부품을 포함한 파워팩 전반에 대한 설계를 단순화해 시스템을 최적화 해야 하며 이를 시스템의 PDN(Power Delivery Network)로 구현했다.

두산 이노베이션 모빌리티은 PDN에서 고효율 및 높은 전력 밀도를 달성하기 위해 바이코(Vicor)의 PRM(Pre-Regulation Module) 벅 부스트 레귤레이터와 ZVS(Zero-Voltage Switching) 벅 레귤레이터를 선택했다.

한편, 두산 이노베이션 모빌리티는 현재 생산 중인 2.6KW급 DP30 파워팩 외에도 파워용량별 제품라인을 다각화할 계획이다.

2021년 중 출시 예정인 1.5KW급 수소 연료전지 파워팩과 10KW급에 이르는 다양한 용량을 개발하고 각 파워팩에 적합한 새로운 구조의 드론을 개발할 방침이다.

현대자동차가 수소연료전지 시스템을 비자동차 부문에도 수출한다.

현대자동차는 스위스의 수소저장 기술 업체인 ‘GRZ 테크놀로지스(GRA Technologies Ltd)와 에니저 솔루션 스타트업에 수소연료전지 시스템을 수출한다고 밝혔다.

수소연료전지 시스템의 해외 수출은 지난 비 자동차 영역에서는 처음으로, 지난 7월 산업통상자원부의 국가 핵심 기술 수출 승인 이후 해외 수출이 진행됐다. 또한, 7월에 EU집행위원회의 수소경제 전략 발표 직후 이뤄진 판매다.

현대자동차의 수소연료전지는 2019년까지 4987대가 팔린 넥쏘를 앞세워 시장 확대에 힘써왔다. 2020년 7월에는 세계 최초로 30톤급 수소전기 대형트럭을 양산하기도 했다.

현대차가 수출한 수소연료전지 시스템은 수소전기차 넥쏘에 탑재되는 95kW급 연료전지 시스템이다.

시스템을 수입하는 GRZ와 에너지 솔루션 스타트업은 해당 연료전지 시스템을 활용해 비상 전력 공급용 및 친환경 이동형 발전기를 제작할 예정이다.

GRZ는 독자적인 수소저장합금(메탈 하이브리드) 기술을 보유하고 있는 스위스 업체로 메탈 하이브리드 컴프레셔 및 수소 흡착 분석 시스템을 개발하고 있으며 현대차와 2019년 10월 말부터 수소저장 기술과 관련해서도 협력을 추진하고 있다.

일반 수소저장탱크의 저장 압력인 200~500bar 대비 현저히 낮은 10bar의 압력만으로도 기존보다 약 5~10배 많은 수소를 저장할 수 있는 GRZ의 기술은 향후 양사 간의 협력을 통해 다양하게 활용될 것으로 보인다.

이로써 현대자동차는 비동차 부문에서도 미래 친환경 시대 수소사업 영역으로 한발자국을 내딛게 됐다.

완성차 판매라는 전통적 사업 영역을 넘어 수소 경제가 적용되는 영역으로 나아가는 계기로서, 현대자동차 역시 친환경 선진 시장인 유럽에서 한국의 기술력을 알릴 수 있는 기회로 보고 있다.

또한, 세계 최초의 수소전기차 양산체제 구축과 세계 최초의 수소전기 대형트럭 양산에 이어 수소 산업과 관련한 현대차의 글로벌 기술 리더십을 공고히 할 방침이다.

향후에는 유럽으로의 수소연료전지 시스템 수출을 발판 삼아 미국과 중국 등 글로벌 전역으로 수소연료전지 시스템의 해외판매를 확대해 수소 사업의 영역을 넓혀 나갈 계획이다.

현대자동차그룹 정의선 수석부회장 역시 7월 ‘한국판 뉴딜 국민보고대회’에서 “연료전지시스템은 선박이나 열차, 도심형 항공기, 빌딩, 발전소 등 일상의 모든 영역과 군사용으로도 활용이 가능하다”며 “수소를 이용한 전기 생산은 미래 친환경 에너지 솔루션이자 미래 핵심 산업으로 성장할 것”이라고 강조한 바 있다.

8월에는 호주의 국책연구기관인 호주연방과학산업연구기구(CSIRO) 및 세계 4위의 철광석 생산업체 포테스큐(Fortescue Metal Group Ltd)와의 수소 생산기술 개발 협력과 이번 수소연료전지 시스템 수출을 계기로 정부의 그린뉴딜 정책에 적극 호응하고 미래 친환경 에너지 주도권을 가져올 방침이다.

현대차 연료전지사업부장 김세훈 전무는 “이번 유럽으로의 연료전지 시스템 수출은 현대차 연료전지 시스템의 다양한 적용 가능성과 사업의 확장성을 증명해냈다”고 말했다.