[가스신문 = 한상원 기자] 전 세계 연료전지 시장이 확대되고 있는 만큼 발전용, 가정·건물용, 모빌리티용 등 선택적 범위도 넓어져 제품군은 더욱 다양하게 생길 것으로 예상된다. 특히 각국의 인센티브 제도 등 정책 추진과 대규모 프로젝트 사업을 통한 빠른 성장세는 우리나라도 해당한다. 2019년 국내 수소연료전지 정부 로드맵을 통해 발전용 연료전지와 건물용 연료전지 시장이 점차 성장할 것이라고 발표했으며, 규모도 커지고 있다.
시장이 확대되는 만큼 연료전지의 내구성에 관한 관심도도 높아지고 있다. 연료전지의 내구성을 담당하는 핵심 부품은 '스택'이다. 실제로 국내 업체들도 스택 성능을 높이기 위해 노력하고 있지만 기술력을 보유하기란 쉽지 않다. 올해 8월, 수소전기파워팩을 개발, 제조·판매하는 경북 첫 수소전문기업이 등장해 이목이 집중됐다.
연료전지 스택 플랫폼 사업, 연료전지 시스템 사업, 스택 리사이클링 사업 및 발전용 연료전지 엔지니어링사업 4개 분야에서 기술개발 및 사업을 진행하는 수소전문기업 ㈜햅스를 탐방했다.
스택 관련 장비로 개발 및 품질 개선
경북 구미시에 있는 햅스는 2021년 11월에 설립된 수소연료전지 회사이다. 입구에 들어서자마자 눈에 띄는 것은 사무실과 함께 연결돼 있는 공장이다. 로봇이 자동으로 스택을 쌓는 스택적층 자동화장비와 스택 프레스 장비는 분주하게 움직이고 있었고, 이외에도 스택평가장비, 전자부하기, 분리판 디스펜싱 장비, 가습장치들이 있었다. 이 장비들을 통해 연간 1,000대 이상의 스택을 생산할 수 있는 능력이 구축됐고, 제품을 유지하고 보수성을 개선하기 위해 제품 추적 관리시스템도 적용한다.
햅스는 2022년 도시가스 개질용 스택과 수소용 스택을 개발 완료했고, 스택 고도화 플랫폼 개발도 진행 중이다. 제작된 스택들은 공랭식 스택과 수냉식 스택으로 나뉜다. 공랭식 스택의 경우, 5kW 이하 소용량 공랭식 연료전지 스택으로 마이크로모빌리티 또는 소형 연료전지 파워팩에 사용되며, 수소카고바이크나 레저용 캠핑카용 파워팩에 주로 납품된다. 유럽 등 선진 국가들은 근거리 배송, 개인 이동에서 마이크로모빌리티 시대를 준비하고 있어 향후 전 세계적으로 인프라가 갖춰지는 시점에는 폭발적인 수요가 기대된다. 하지만 우리나라에서는 아직 수소 관련 규제로 인해 개발제품을 최종적으로 모빌리티에 탑재해 실증할 수 있는 기회가 부족한 것이 애로사항이라고 할 수 있다.
수랭식 스택은 중형 이상의 모빌리티와 건물용 연료전지, 발전용 연료전지 시스템에 사용되며, 지게차와 건설기계 등에도 쓰인다. 고성능, 장수명 성능 구현과 내진동, 내분진 특성이 향상된 스택 구조 설계 기술 적용이 필요해 기술 난이도가 상당하다. 수랭식 스택 또한 공랭식과 마찬가지로 수소 생산·저장·이송 관련 국내외 기업들의 투자가 진행되고 있으며, 수소활용에 대한 인프라가 갖춰지는 3~5년 내 발전이 기대된다. 이러한 스택들에 기반해 마이크로모빌리티용 파워팩과 연료전지 파워팩이 생산된다.
국내외 네트워크 구축 강점 지녀
햅스는 국내외 다양한 네트워크에 기반해 매출 창출을 노린다. 국내에서 건물용 연료전지 시스템 제조사와 스택 리사이클링 기술 협력을 올해 3월부터 내년 3월까지 진행하고 있으며, 5kW급 건물용 연료전지 PEMFC 스택도 개발해 작년에 납품 완료했다. 또한, 물류운반차(카고바이크) 전용 500W급 연료전지 파워팩을 개발했으며, 특수 목적 모빌리티용 고신뢰성(진동, 분진) 수소연료전지 기반 동력시스템 및 다중 모듈화를 2025년까지 개발한다. 건설기계, 실내물류, 농업기계 등 특수 목적 모빌리티의 시장은 점차 확대될 예정이라 기대감이 큰 분야이다.
지자체와 국가 연구기관들과 기술 협력 네트워크 형성이 큰 강점으로 작용하고 있으며, MEA, 분리판 등을 원활하게 공급받을 수 있는 체인과 다양한 어플리케이션에 적용 가능하도록 기구 설계, 시스템 제어, 연료전지 전력 제어 기술도 보유하고 있다. 연료전지 스택과 관련한 특허도 등록됐으며 분리판, 평가 장비, 수소추출기 등의 특허도 출현했다. 이런 강점을 통해 유럽은 모빌리티용, 중동은 분산발전, 스마트팜 등 연계해서 문의도 들어오고 있는 만큼 국내외에서 활발하게 홍보할 예정이다.
“기술개발·사업화 경력 풍부한 직원 많죠”
매출액·기술력 등 기준 통과, 경북도·포항시 관심 높아
중대형 모빌리티 한계점 극복, 해외시장 성장 가능성 높아
“수소연료전지 분야 기술개발 및 사업화 경력이 20년 이상 넘었고, 개발 및 실증 관련 과제도 10여건 이상 책임자로 수행한 경험이 있습니다. 이 회사를 설립할 때, 충분한 자신감이 있었고 저를 포함해 본부장, 연구소장도 연료전지 15년 이상 경력을 보유하고 있는 만큼 신뢰도가 높습니다. 저의 꿈을 펼쳐보기 위해 과감한 선택을 해 사업을 진행하고 있습니다.”
동진쎄미켐, GS칼텍스, 범한퓨얼셀을 거친 햅스의 이동활 대표는 2000년대 초반부터 연료전지 업계에서 꾸준하게 일했다. 그는 2021년 본인의 꿈을 펼치기 위해 11월에 지금의 연료전지 회사 햅스를 설립했다. 본인뿐만 아니라 내부 직원들도 연료전지를 포함해 자동차, 자동화 장비 설계 및 제어 등 관련 경력을 가지고 있다.
“현재 건물용 연료전지 시장이 한계라고 생각하면서도 기회는 있다고 봅니다. 제품의 상품성을 떠나 도시가스요금, 전기요금 등의 입장이 업계에서는 큰 부담으로 작용하죠. 데이터센터나 열을 많이 쓰는 건물들은 활용도가 높습니다. 모빌리티도 마찬가지로 레저용, 개인용보다 스쿠터나 카고바이크 등 중대형 모빌리티의 한계점을 극복할 수 있는 곳에 연료전지가 활용되어야 합니다. 자사도 건설부품연구원과 함께 지게차용 특수목적용 파워팩 10kW를 개발 중이며, 해외 사례들만 봐도 상업적 이득을 보고 있는 결과가 있는 만큼 우리나라에서도 가능성이 있다고 생각합니다.”
李 대표는 건물용 연료전지 시장과 모빌리티 시장에 대해 가능성이 충분하다고 말했다. 특히 건물용 연료전지는 제품이 싸다고 해도 운영 경제성이 나오지 않으면 의미가 없다고 강조했고, 기존의 5kW, 10kW 제품보다는 25kW, 50kW, 100kW 등 수준에서 건물의 전기부화와 열부화를 커버할 수 있어야 한다고 덧붙였다. 그는 모빌리티의 경우에는 이미 유럽과 중동, 중국, 동남아는 제품만 존재한다면 시장 활성화는 시간 문제라고 말했고, 국내도 경남에서 규제자유특구로 지정돼 다양한 실증이 진행되고 있다고 했다.
“경북 1호 수소전문기업 선정이라는 타이틀은 영광스럽습니다. 시·도에서 큰 관심을 보이고 있으며, 매출액 기준과 기술력, 특허 등의 기준을 통과했죠. 수소전문기업으로서 실질적인 정부 사업비 지원이 아직 이루어지지 않고 있지만, 내년부터는 사업이 오픈되면 제안할 생각입니다. 포항테크노파크를 포함한 포항시도 많은 지원을 제공하려고 해 고마운 마음이 큽니다.”
그는 66개의 수소전문기업 중 경북에서 1호 기업으로 선정돼 많은 관심과 지원이 있다고 말했다. 특히 포항이 향후 몇 년 내에 수소전문기업을 30개 이상 만든다는 목표를 세운 만큼 햅스에 대한 기대감도 높아, 본사가 수소 업계에서 인정받을 수 있도록 최선을 다할 것이라고 각오를 다졌다.
“회사 상장이 목표이며 이미 준비하고 있습니다. 설립 후 모빌리티 파워팩, 스택, 엔지니어링 사업 등을 통해 국내 매출이 점차 늘어나고 있습니다. 특히 기업 매출이 발생하려면 지자체와의 대규모 협력 사업이 중요합니다. 내년에도 수소연료전지와 수소생산을 연계해 포트폴리오를 확장시키고 국내 고객 기반 마련을 통해 내년부터 해외로 진출해 회사를 성장시킬 것입니다.”
이동활 대표는 설립 때부터 상장을 목표로 회사를 운영하고 있다고 말했다. 설립 당시 매출액이 2,500만 원에 불과했지만 작년에는 22억의 매출액을 기록하는 등 성장세를 보였다. 그가 바라는 회사 상장으로서의 방향이 성공적으로 나아가고 있음을 입증하고 있다. 그는 특히 기업 매출을 지자체와의 협력 사업을 통해 늘려야 한다며, 추후에는 해외에서도 역량을 발휘해 글로벌 수소연료전지 기업의 역할도 해내길 바란다고 말했다.