[가스신문 합동취재반 = 한상열 기자·유재준 기자·이경인 기자·양인범 기자·한상원 기자]  최근 포항테크노파크가 ‘경북 수소연료전지 발전 클러스터’ 구축사업 예비타당성에 통과되면서 2024년부터 총 사업비 1,918억원을 투입해 산단 내 28만㎡ 부지에 연료전지 기업 30여개사가 입주하는 집적화단지와, 입주 기업들이 자체 개발한 소재·부품의 성능을 시험하고 시범 운전해볼 수 있는 성능평가단지 및 국산화 시범 단지를 구축하게 됐다.

이를 통해 수소산업이 미래 신산업으로서 가능성과 잠재력을 인정받은 것과 더불어 전국 테크노파크들의 수소 관심도가 높아졌다. 자연스럽게 기업들도 사업 범위가 확장돼 지자체와의 협력에 대한 중요성도 깨닫게 됐다.

테크노파크(TP)는 지역 산·학·연·관을 비롯한 지역혁신기관의 유기적인 협력 네트워크를 구축하고 지역 실정과 특성에 맞는 산업발전 전략 및 정책을 수립하여 지식기반 강소기술기업을 발굴·육성하는 지역산업 육성의 거점기관이다. 주요 기능으로는 △1단계 입주기업 지원사업 중심 △2단계 지역산업육성 정책 수립 △기업지원 네트워크 허브로 총 3단계로 나뉜다.

우리나라는 전국에 총 19개 테크노파크가 있으며, 수소사업을 진행하고 있는 테크노파크는 울산, 강원, 전북 등이 있다. 모든 테크노파크에서 담당하고 있진 않지만 수소에 대한 관심도가 올라가고 있는만큼 수소사업팀을 만들거나 여러 기업들과 협력해 일을 도모하려는 곳도 생기고 있다. 이번 기획에서는 수소사업을 수행하고 있는 대표 6곳을 취재했다.

울산테크노파크

자동차·선박산업 강점 통한 연료전지사업 활발

울산테크노파크는 에너지변환의 시점에서 화석연료시대를 지나 친환경에너지인 수소와 재생에너지로 변환하면서 주도적인 역할을 하고 있다. 특히 우리나라의 화학, 자동차, 조선의 3대 주력산업이 세계적으로도 산업단지가 잘 구성되어 있으며 화석연료와 연관된 산업이 특화됐다. 원유의 정제, 석유화학산업의 계열화와 휘발유, 경유 등 화석연료를 기반으로 내연기관의 모빌리티인 자동차와 선박산업은 세계 최강의 산업구조를 지닌다. 화석연료의 일몰과 함께 연관산업도 동반 어려움을 겪을 수 있지만, 에너지변환을 수소로 진행하고 있는만큼 첨단산업과 경쟁력을 가질 수 있는 유리한 면이 존재한다. 울산TP는 이러한 장점을 바탕으로 기술동향 분석과 기업지원 정책, 산업의 선순환을 위한 기반구축과 산학연관의 핵심 코어 역할을 담당하는 기관이다.

지난 2006년 12월 ‘친환경 수송용연료전지 실용화를 위한 연구클러스터’를 창립하면서 화학산업은 화석연료에서 수소로, 자동차나 선박은 내연기관에서 친환경 연료를 사용하는 수소연료전지와 관련된 산업이 발전할 것이라는 비전을 갖기 시작했다. 울산TP의 수소사업 본격화는 2006년에서 2013년까지 국책사업으로 진행된 현대자동차와의 ‘수소전기차 모니터링 및 실증연구’이다. 수소차의 보급을 위해 국내 최초로 수소충전소 설치 및 수소차 상업화에 참여하여 현대자동차 울산공장에서 수소차 생산을 시작하게 되었으며, 2013년 수소차 투싼iX 대량생산라인 구축에 기여했다.

지금도 울산TP는 여러 가지 사업들을 진행하고 있지만 대표적인 사업은 ‘수소시범도시 사업’이다. 이는 화석연료시대를 지나 친환경에너지를 사용하는 도시를 구현하고자 한다. 수소배관을 아파트단지 같은 공공주택까지 연결해 전기와 열을 시민이 사용하며, 이송수단으로 승용차와 버스, 트램과 같은 대중교통을 포함해 수소트럭과 같은 상용차를 운행하도록 수소충전 메가스테이션을 건립한다. 또한 수소차 생산공장에 수소배관을 연결하여 생산된 수소차에 직접 수소충전을 하여 국내외에 판매할 수 있는 체계를 구축하고 있다.

또한, 중기부의 ‘수소그린모빌리티 규제자유특구’ 사업으로 수소지게차, 수소무인운반차와 여기에 수소충전을 할 수 있는 이동식 수소충전소, 소형 수소선박과 수소선박충전소 등 5가지에 대해 규제자유특구 지정으로 입법화를 통한 상업화를 준비하고 있다.

마지막으로 산업부의 ‘수소전기트램 실증사업’을 통해 울산에서 열악한 대중교통으로 수소전기트램을 예타사업의 선정과 맞물려 올해 11월경부터 수소전기트램 실증을 준비하고 있다. 이를 통해 국내외에서 트램산업과 수소연료전지 모빌리티 산업육성에 기여할 것으로 전망하고 있다.

울산TP는 연료전지와도 인연이 깊다. 부생수소를 이용해 2012년부터 2018년까지 LS MnM에 세계 최대규모의 수소타운 시범사업을 통해 국내 연료전지제조사(당시 퓨얼셀파워, 현대하이스코, GS칼텍스, 효성)가 참여하여 국내 PEMFC 연료전지의 상업화에 활성화를 일으켰으며, 수소도시의 모델을 제시하는데 밑그림을 그렸다.

지난 2018년에는 ‘수소연료전지 실증화센터’를 준공하자마자 현대자동차에서 연료전지 발전을 위한 실증을 위해 MW급 PEMFC 발전시설을 구축해 연구개발을 시작했으며 두산퓨얼셀도 PAFC 발전설비로 연구개발을 위한 실증을 실시했다. PEMFC와 PAFC의 발전특성의 장점을 결합한 기저발전과 변동발전의 전력망 구축을 위한 ‘마이크로그리드용 수소연료전지 분산발전시스템’ 구축사업을 울산테크노파크·현대자동차·두산퓨얼셀이 MOU를 통해 새로운 발전시스템을 실증했으며, 현재는 2.44MW급 규모이다.

한편, 내년에 시행되는 ‘분산에너지 특별법’에 실효성 효과를 에너지를 많이 사용하는 기업들이 많은 울산에서 시행할 수 있도록 기업과 울산광역시와 중앙정부와 함께 정책사업을 준비하고 있다.

경남테크노파크

글로벌화 수소 전주기 부가가치 창출 앞장

경남테크노파크의 에너지바이오본부(본부장 전용환)는 경남의 에너지산업과 바이오산업의 거점으로 기술경쟁력 강화, 핵심기술 국산화, 전문인력양성 및 일자리 창출 등 산업 활성화를 목표로 정부와 지자체 정책에 선제적으로 대응하고, 지역 주도의 고도화 및 지역 내 산·학·연·관 연계 협력을 강화하여 성과를 창출하고 있다.

또 에너지바이오본부는 탄소 중립 실현 및 에너지 안보에 따른 수소, 풍력 등 신재생에너지 대두, 원전정책 변화 및 급부상, 코로나19 팬데믹 이후 보건 안보 등 에너지·바이오산업의 시장 변화에 빠르게 대응하여 도내 기업의 활성화와 산업의 육성을 위해 아낌없이 지원하고 있다.

에너지바이오본부 내에 있는 수소산업팀은 2019년도 에너지산업팀의 수소파트부터 시작하여 최근 정부 및 지자체의 탄소중립 실현과 에너지 신산업 육성 등의 높은 의지에 발맞추기 위해 2023년도에 별도 팀으로 분리됐다.

수소산업팀은 수소산업 육성 및 전문기업 지원체계 구축을 목적으로 수소전문기업 발굴과 지원, 수소 전주기 산업 연계 특화단지 조성 및 실증사업 발굴, 네트워킹 추진 등을 주요 업무로 수행하고 있다.

수소산업팀은 2020년부터 올해까지 경남 수소기업 33개사에 18억1000만원을 지원했으며, 선제적 수소기업 지원 경험과 역량을 인정받아 2022년 산업부로부터 지역기업지원기관으로 선정되어 연간 12개의 경쟁력 있는 예비수소전문기업을 선발하고 수소전문기업으로 성장할 수 있도록 지원하고 있다.

2022년 기준 사업화 매출액 약 20억 원, 고용 21명, 수소전문기업 자격 요건 만족 5개사 등의 성과를 달성했다.

또한, 경남도, 밀양시, 한국재료연구원과 함께 수소환경 소재·부품·제품 등의 시험평가를 위한 수소환경 소재부품 기업지원센터를 유치했으며, 경남도와 함께 수소산업 수소산업 집중 육성을 위한 지난해 3월과 올해 3월 경남 수소산업 중장기 육성계획을 두 차례 수립하고 각종 교류회, 세미나 등 95건의 네트워킹 등을 통해 지역 수소산업 생태계 강화를 위한 노력에도 앞장서고 있다.

현재 수소산업팀이 추진 중인 주요과제로는 ‘예비수소전문기업 육성사업’과 ‘수소환경 소재부품 기업지원센터 구축사업’이다.

경상남도는 세계 1등 수소산업 육성이라는 국정과제와 수소산업 혁신 플랫폼 구축 및 수소 핵심기술 사업화로 이어지는 도정 과제 이행을 위해 경남TP와 함께 수소산업 중장기 육성계획을 수립하고, 신규사업 발굴, 공모사업 컨소시엄 추진, 수소 전주기 산업 연계 특화단지 조성 및 실증사업 발굴 등을 수행하고 있다.

따라서 정부에서 수소산업의 해외 진출 유망분야를 모빌리티, 발전용연료전지, 수전해, 액화수소운송선, 수소충전소로 선정한 가운데 경남 수소기업은 전국에서 두 번째로 많이 집적되어 있으며, 특히 수소 생산·유통·활용 등의 벨류체인별 기업이 고르게 분포하고 있는 상황이다. 결국 경남도 내 주력산업인 기계, 조선, 철도, 방산, 항공 등의 강점을 활용하여 수소 소부장산업과 수소차, 수소추진항공·선박 등을 통해 경남수소산업의 글로벌화와 수소전주기 부가가치 창출이 가능할 것으로 전망하고 있다.

전용환 에너지바이오본부장은 “경남TP는 경남도와 함께 경남도 내 수소산업 활성화와 수소전문기업 육성을 위해 꾸준하게 지원하겠다”며 “경남-호주의 수소산업 기술 인프라 협력 협의 등 수소산업 글로벌화에 발맞춰 나갈 수 있도록 지역기업들의 경쟁력 향상에 최선의 노력을 다하겠다”고 강조했다.

충남테크노파크

2026년까지 수소상용차 부품 성능 검증센터 구축

충남테크노파크가 수소상용차 부품 성능 검증센터 사업을 통해 국내 수소 자동차 부품업체의 미래차 전환 지원을 돕고 있다.

충남도가 추진하는 ‘수소상용차 부품 성능 검증 기반구축’사업은 올해 4월 산업통상자원부의 ‘2023 자동차 산업기술개발’ 공모에 최종 선정되었다. 사업은 충남도와 예산군, 전담기관인 한국산업기술진흥원(KIAT), 주관기관인 충남테크노파크 간 협약체결 후 올해 5월부터 2026년 12월까지 4년간 추진한다.

위치는 예산군 충남테크노파크 자동차센터 내에 구축되며, 총 사업비는 국비 50억원과 지방비 40억원 총 90억원이다. 세부 사업 내용은 △수소상용차 스택 전력변환장치 등 장비 5종 구축 △수소상용차 부품 시험평가법 개발 △수소상용차 부품 시험평가 지원 등이다.

충남테크노파크의 한 관계자는 “수소상용차 부품 성능 검증센터 구축은 충남의 지역혁신클러스터 사업의 하나로, 충남이 혁신파이프라인 강화를 통한 수소산업 융합 혁신플랫폼을 구축하는데 일조할 것이다”고 말했다.

충남테크노파크는 지난해 11월 FCEV(연료전지전기자동차) 부품시험평가센터 장비 구축을 완료하고 FCEV 핵심 부품을 제조·생산하는 중소기업들의 시험·평가 지원을 돕고 있다.

FCEV 부품시험평가센터 구축사업은 총 사업비 267억원을 투입해 시험평가센터를 건립했고, 센터는 부품 기업을 지원하기 위해 지난 5년간 50여건의 시제품 제작을 지원했으며 지원기업 중 A사는 매출이 746억원에서 806억원으로 전년 대비 8% 증가하는 성과를 달성했다.

충남테크노파크 FCEV부품시험평가센터에 구축된 장비 11종은 연료전지 금속분리판, 가스켓 평가 장비, 이온용출 평가, 고압 수소가압 시험 등 수소전기차 특성화 장비 그리고 열충격, 진동시험 등 수소차 부품 신뢰성·내구성 평가 장비들로 구성되어 있다.

충남테크노파크는 이외에도 그린수소 생산 수전해 부품개발 지원을 위한 플랫폼 구축도 준비하고 있다. 플랫폼은 그린수소 PEM수전해 산업의 기술고도화 및 융복합화를 통한 글로벌 경쟁력 강화를 목적으로 한다.

플랫폼은 충남 당진시 석문면 삼봉리 2241-4(당진석문국가산업단지)로 부지면적은 약 6,608㎡, 건축면적은 약 825㎡로 수전해 부품 시생산 및 시험센터의 건축 및 설비 구축에 대한 기본 및 실시설계가 이뤄진다. 주요 장비로는 유틸리티설비와 시험 장비 등이 있다.

충북테크노파크

예비수소전문기업 지원 통한 산업 육성

충북테크노파크는 충청북도와 함께 수소산업 육성을 위한 6대 신성장산업과 3대 미래유망산업을 지정, 육성하는데 많은 노력을 기울이고 있다.

실제, 충북은 지난 2018년 11월 전국 최초로 수소산업 육성 및 지원 조례(수소산업 발전계획 수립, 수소자문위원회 구성, 수소 관련 기업·연구기관 등에 관한 지원, 수소 전문인력 양성 등)를 제정하는 등 수소산업육성에 적극적이다.

충북은 이를 바탕으로 수소인프라 확충에 속도를 높이고 있다.

실제, 수소충전소 보급은 2022년 말 기준 17개소 (전국 2위 규모, 인구대비 1위 보급률), 수소차 1,771대 보급 (전국 8위 규모, 인구대비 3위 보급률) 등 전국에서도 상위권을 차지하고 있다. 아울러 충북도는 ‘수소산업 육성을 위해 탄소 중립을 선도하는 미래에너지 신산업 육성기반 구축, 청정수소 기반의 미래에너지 육성을 위한 민·관 협력 동반성장’ 라는 비전을 수립하고, 2040 청정수소 생산 1위, 수소 모빌리티 산업 1위, 수소 안전·표준화의 메카 달성을 목표로 삼고 있다.

충북TP도 충북의 수소산업 경쟁력 강화전략에 발맞춰 수소산업 육성을 위한 지원프로그램 및 협업 프로젝트를 추진 중에 있다.

우선, 충북에 소재지를 둔 수소 기업들의 수소전문기업 도약을 위해 예비수소 전문기업 지원사업 (산업부, H2KOREA, 충북도)을 추진, 매년 도내 10개 기업에 수소제품을 개발하기 위한 시제품 제작, 지식재산권 획득 지원, 마케팅 지원 등 최대 6천만원까지 지원하고 있다.

이와함께 충북도 내 수소기업간 활발한 교류 및 신규사업 발굴을 위해 수소산업 산학연관 협의회(충북도)를 매년 4회 개최, 충북 에너지신사업(수소, 수열등) 활성화를 위한 관련 기업의 애로사항 청취 및 해결방안을 모색하고 있다. 또한, 충북 그린수소산업 규제자유특구 지정 사업자를 대상으로 그린수소산업 육성 및 수소경제 선도지역으로의 도약을 위해 제품 고급화, 온·오프라인 마케팅지원사업을 통해 기업당 최대 9천만원 이내에서 지원을 하고 있다.

이외에도 기업과 활발한 협력 사업을 추진하고 있는데, 그중 대표적으로는 공공건물 대상 수소추출기 연계형 연료전지 실증사업, 탄소포집형 수소생산기지구축 사업 등이 있다.

충북TP 박병욱 신에너지팀장은 “충북TP는 충청북도와 함께 충북 수소산업 육성을 위해 기업지원사업(비R&D), 기술개발사업(R&D), 수소관련 인프라 구축사업을 지속적으로 추진할 예정”이라며 “이를 위해 수소산업을 전담하는 팀을 운영중에 있다”고 설명했다. 이어, “수소산업을 육성하기 위해 전국 최초의 이동식수소충전소를 구축·실증 완료했으며 바이오가스를 이용한 수소생산기지 구축사업, 공건물 대상 수소추출기 연계형 연료전지 실증사업, 수소생산기지 구축사업 등을 통해 도내 수소기업의 경쟁력 향상에 도움을 주고자 노력하고 있다”고 밝혔다.

강원테크노파크

액화수소 중심으로 모빌리티 시장 선점 목표

강원테크노파크는 지난 2021년부터 올해 말까지 사업비 약 311억을 들여 진행되는 ‘액화수소 규제자유특구 사업’을 마무리하고 있다. 사업대상지는 삼척, 동해, 강릉, 평창 일원이며, 3개의 사업과 7개의 실증을 맡았다.

액화수소 생산 및 저장제품, 액화수소충전소, 액화수소모빌리티 상용화 실증이 포함된 실증 R&D사업, 액화수소 제조시스템, 액화수소 드론 및 운영 스테이션 구축이 포함된 인프라구축사업과 시제품 제작지원, 특허 및 인증지원, 안전기준안 개발, 특구사업을 총괄하는 기술사업화 지원사업 등이다.

현재 특구 지역 내에 액화수소 관련 기업 17개 사를 유치했으며 실증 참여 특구사업자 6개사와 특례사업자 11개사 유치를 완료했다. 또한 원활한 사업 진행을 위해 한국가스안전공사에 7종의 국내 액화수소 제품 및 시설에 관한 자율안전기준안을 마련했다. 마련된 기준안에는 △액화수소 제조시설 △액화수소 저장탱크 △액화수소 탱크트레일러 △액화수소 저장형 고정식 자동차충전시설 △액화수소 저장형 이동식 선박 충전시설 △액화수소 초저온용기 △액화수소 기화장치이다.

특히 강원TP는 수소선박을 포함한 수소생산기지 및 충전소 등 모빌리티를 보급 확대·운영해 강원도 수소생태계를 구축하고 있다. 수소선박의 경우, 액화수소를 기반으로 2.99톤급 수소연료전지 선박을 제작했지만 안전 검사 부재로 인해 아직까지 운행은 되지 않고 있다. 수소차와 충전소의 경우, 속초에 천연가스를 활용해 하루 250kg급 SMR 수소생산기지를 구축했으며, 삼척에도 하루 650k급 수소생산기지 2기를 구축해 강원도 내 수소충전소에 공급 중이다. 삼척의 교동 수소충전 복합 스테이션은 생산기지와 연계해 수소버스 충전도 하며, 충전용량은 하루 500kg로 수소버스 약 16대를 충전할 수 있다.

또한, 춘천시에는 수소교통 복합기지 사업을 작년부터 시작해 강원도와 광역권간 수소 교통 생태계를 구축하고 수소차의 대중화와 보급 확대에 기여한다. 특별한 점은 수소충전소(승용, 버스)와 더불어 액화수소(버스)충전소가 함께 만들어진다는 점이다. 하루 2,000kg급(디스펜서 4기)의 대용량 충전소를 구축하는만큼 강원도의 수소버스 증가세도 탄력을 받을 예정이다.

이외에도 올해부터 액화수소 신뢰성 센터 구축 사업에 돌입했다. 삼척시 수소산업단지 내에 액화수소 전주기 소재와 부품의 안전성을 시험, 인증, 평가한다. 수소기반 선박용 기자재에 대한 해상환경 및 선박운동 조건의 내구성 검증을 할 수 있는만큼 규격의 표준화를 담당한다.

한편, 강원TP는 수소 저장·운송 클러스터 구축사업과 수소기업육성 산학연 클러스터 조성사업을 통해 산업진흥 기반과 기술검증 기반을 동시에 조성한다. 수소기업에게 맞춤형 지역인재도 양성해 지역경제를 활성화하려는 계획이다.

전북테크노파크

수소시범도시·생산시설 구축으로 인프라 확대

전북테크노파크의 에너지산업육성단은 수소경제 선도 기반의 성공적 구축과 인프라 구축사업의 추진과 시행, 대도민 소통 강화 및 지역사회 기여로 지역 경제성장을 견인하고자 한다.

그 중에서도 수소연료전지팀은 지역사회와 전라북도, 전주시, 완주군 등이 연계한 신재생에너지를 상용화한다. 완주 수소충전소를 운영해 지역 수소인프라 조성에 앞장서 미래 에너지 시스템 체계구축을 촉진하며 전국 수소산업의 거점을 마련한다. 또, 탄소복합재 수소저장용기신뢰성 평가기반 구축사업과 수소융복합 드론 상용화 사업도 지원한다.

전북TP의 대표적인 사업은 수소 시범도시 사업이다. 2019년 전주시와 완주군은 다른 시범도시와는 달리 전라북도에 소재한 시·군이 협력해, 수소 활용은 전주시가 하고 수소생산·공급은 완주군이 담당했다. 전북테크노파크를 포함한 기관과 기업들이 함께 참여해 수소도시 조성에 힘썼다.

전주의 시범도시사업 중 핵심은 수소공급기지 구축이다. 전주시 내에 있는 수소충전소에 수소를 공급하고 가격의 안정화를 위해 추진됐다. 하루 2.4톤 수소생산시설을 구축하고, 압축기, 버퍼탱크, 튜브트레일러 충전 및 출하시설 구축 등 완주수소충전소 공간에 증설하고 있다. 올해 10월 말 상업운전 개시 예정이다. 또, 전주는 자연생태관에 15kW급 연료전지를 설치해 전기 공급과 온수를 활용한 소규모 광장 조경시설을 구축했다. 또한 완산수영장에 40kW급 연료전지를 설치해 비용절감효과를 실증했다.

완주는 2022년 12월 수소주거 모델을 기반으로 하여 우석대학교 생활관 824실에 50kW급 수소연료전지 시스템을 설치하여 생활관 내 공용전기와 온수공급을 통해 수소미니타운을 구축했다. 또한, 군청사 기계실에 30kW급 수소연료전지를 설치해 전기 공급과 온수를 공급했다. 공공기관을 대상으로 친환경 전기 공급 모델 실증을 위해 설치했으며, 수소에너지 체험 모형 등을 노출하면서 수소에 대한 긍정적인 인식도 제고했다.

이 밖에도 연료전지 재사용 기반 마련을 위한 센터와 설비를 구축하고 있으며, 9종의 장비와 부지면적은 약 6,953㎡, 건축면적은 약 1,800㎡으로 2024년에 완공된다.

전북TP 유현진 팀장은 “전주시와 완주군의 수소사업은 꾸준한 성장세를 보이고 있어 앞으로도 전국 수소산업의 거점으로 활용될 것이다”며 “수소시범도시 사업과 수소생산시설 구축, 완주 수소충전소 운영 이외에도 수소용품 검사지원센터 건립, 신재생 연계 ESS 안전성 평가센터를 포함해 완주군의 수소특화 국가산업단지 사업 등 앞으로의 활약도 기대해달라”고 전했다.

※ 본 기획물은 정부광고 수수료로 조성된 언론진흥기금의 지원을 받았습니다.