1일, 경기도 일산 킨텍스에서 시작된 '수소모빌리티 쇼'에서 코오롱인더스트리는 글로벌 수소 연료전지 핵심 소재·부품 대표 기업을 향한 비전을 제시했다.

코오롱인더스트리는 전시회에서 '수분제어장치(Membrane Humidifier)'와 '막전극 접합체(Membrane Electrode Assembly, MEA)', '고분자 전해질막(Polymer Electrolyte Membrane, PEM)' 등 수소 연료전지 부품의 기술 개발 동향과 양산화 전략을 발표했다.

차세대 핵심 소재 후보인 '탄화수소계 고분자 전해질막' 개발 현황을 소개했다.

​ ​ ​ <사진=재경일보 박성민 기자>

수소 연료전지 주변기계장치(Balance of Plant)의 핵심 부품인 '수분제어장치'는 코오롱인더스트리가 31년간 축적한 멤브레인 설계·제조 관련 기술을 바탕으로 한다. 세계적으로도 극소수 업체만 생산기술을 보유 중이다.

코오롱인더스트리가 가장 큰 규모의 생산설비를 보유했다. 매년 증설·투자해 국내/외에서 독보적 우위를 확보해가고 있다고 회사는 전했다. 지난 2013년 현대자동차와 협력개발해 세계 최초로 '수분제어장치'를 상용화한 데 이어, 오는 2025년 이후 세계시장 점유율 50% 이상을 목표로 글로벌 기업들과 협력개발을 추진하고 있다.

'MEA'의 경우, 회사가 축적한 필름 후가공 기술과 융합한 응용분야별·개발단계별 제품 설계기술도 확보해 제품으로 구현할 수 있는 파일럿 설비를 서울 마곡 연구단지에 구축했다. 지난 2014년 개발을 착수한 뒤, 국내/외 핵심 연구설비와 특허를 도입하는 등 기술확보에 매진했다.

코오롱인더스트리는 현재 국내 및 중국 연료전지 시장 진입을 위해 구동용·건물용 'MEA'를 개발해 고객 인증절차를 진행 중이며 내년 상용화를 목표로 생산설비 투자도 적극 검토하고 있다.

수소연료전지의 핵심부품은 전기를 만들어내는 '스택'이며 'MEA'는 '스택'에서 가장 중요한 역할을 한다. 'MEA'는 전기가 생성되는 화학 반응이 일어나는 곳이다.

일반적으로 수소연료전지 자동차 전체 원가에서 수소연료전지시스템이 차지하는 비중은 약 40%이고 'MEA'는 수소연료전지시스템 원가의 약 50%(2018년 United States Department of Energy 발간 보고서 기준)를 차지한다.

​ ​ ​ <사진=재경일보 박성민 기자>

코오롱인더스트리의 'MEA'는 부품 생산 과정 중 가장 높은 원가비중을 차지하는 핵심 소재 'PEM'을 내재화할 수 있는 점이 강점이라고 했다. 회사는 'MEA' 개발에 앞서 지난 2008년부터 'PEM' 개발에 나서 연료전지용 탄화수소계 강화복합막 원천기술을 보유 중이다.

지금은 자체 기술로 파일럿 스케일의 'PEM' 제조설비를 구축한 가운데 장기 내구성을 향상시켜 차별화 기술을 확보하는 데 집중하고 있다.

'PEM'은 수소 이온을 통과시키지만 전자를 통과시키지 않는 선택적 투과능력을 보이는 전해질막이다. 여기에 통과되지 못한 전자가 도선을 따라 흐르게 되면서 전류를 생성한다.

코오롱인더스트리는 향후 수소 연료전지 핵심 소재의 통합 솔루션을 제공하겠다는 계획이다.

이에 수소전기차 뿐 아니라 주택·건물용, 드론, 중장비, 기차, 선박 등 단계적 시장 확장에 나서고 있다.

코오롱인더스트리 연료전지사업 담당 이무석 상무는 수소 산업에서의 중장기 사업 전략과 관련, "수소 산업 생태계에서의 소재부품 산업의 새로운 기회가 있다"며 "당사가 보유한 핵심 소재 기술을 활용해 수소 연료전지 뿐 아니라 수전해 분야까지 사업 확장을 추진하겠다"고 밝혔다.