‘수소 드림’ 꾸는 HD한국조선해양, 연료전지 몸집 키운다

월간수소경제 = 박상우 기자 | HD현대에겐 꿈이 있다. 바로 ‘수소 드림(Dream)’이다.

HD현대는 2021년 3월 컨퍼런스콜 형식의 온라인 기업 설명회에서 그룹의 미래성장 계획 중 하나인 ‘수소 드림 2030 로드맵’을 발표했다.

수소 드림 2030 로드맵의 핵심은 오는 2030년까지 각 계열사의 인프라와 기술력을 바탕으로 육상과 해상에서 생산, 운송, 저장, 활용에 이르는 ‘수소밸류체인’을 구축하는 것이다.

HD현대의 조선‧해양 부문 중간 지주사인 HD한국조선해양은 수소밸류체인 구축에서 가장 중요한 생산, 공급, 운송에서 주도적인 역할을 수행한다.

HD한국조선해양은 세계 최고 수준의 조선‧해양 플랜트 기술력을 바탕으로 해상 플랜트 발전과 수전해 기술을 활용한 그린수소 사업을 추진하고 △육상발전 △선박용 발전‧추진시스템 △연료전지 추진선, 수소운반선 등 친환경 선박을 개발하는데 박차를 가한다.

이에 HD한국조선해양은 차세대 에너지 기술로 낙점한 연료전지 기술을 고도화하기로 하고 대대적인 투자에 나섰다.


HD현대의 수소 드림 2030 로드맵 인포그래픽.(그림=HD현대)
지난 8월 21일 HD한국조선해양은 수소연료전지 전문업체인 ‘HD하이드로젠 주식회사’를 신규 설립하고 자회사로 편입했다고 공시했다.

HD한국조선해양은 수소연료전지 사업을 효율적으로 추진하기 위해 자회사를 설립하기로 하고 지난 7월 25일 이사회를 열어 HD하이드로젠 출자를 승인했다.

출자금 규모는 1,400억 원이며 대표이사는 김성준 HD한국조선해양 대표이사가 겸직한다. 김성준 대표이사는 HD한국조선해양에서 미래기술연구원장, 유럽연구센터 법인장, HD한국조선해양 및 HD현대중공업 기획‧시너지추진 부문장 등을 역임하다 지난 4월 HD한국조선해양 대표이사에 선임됐다.

그러나 조직은 아직 확정되지 않았다. HD한국조선해양 관계자는 “대표이사는 확정됐으나 조직은 아직 구성하지 않았다”며 “언제 조직을 확정할지는 알 수 없다”라고 말했다.

HD하이드로젠은 고체산화물연료전지(SOFC)를 중심으로 연료전지 사업을 추진할 것으로 보인다. HD한국조선해양 관계자는 “SOFC가 차세대 연료전지로 주목받고 있는 만큼 관련 시장을 먼저 선점하려는 목적으로 이같이 진행하는 것”이라고 밝혔다.

SOFC는 세라믹과 같은 고체산화물을 전해질로 사용하는 연료전지로, 전해질이 고체여서 이온을 통과시키기 위해 고온(600~1,000℃)에서 작동시키는데 이때 전기와 열이 발생한다. 이 열을 건물의 난방과 급수용으로 활용하거나 선박의 에너지 효율을 높이고 연료사용량을 절감하는데 사용할 수 있다.

여기에 수소, 천연가스, 바이오가스, 메탄올 등 다양한 연료를 사용할 수 있고 고체산화물을 사용하기 때문에 수명과 내구성이 길다. 또 소형화가 가능해 도심형 분산전원으로 활용할 수 있다. 이 때문에 SOFC가 차세대 연료전지로 주목받는 것이다.

다만 고온에서 작동하는 특성 때문에 최적의 작동 조건까지 도달하는데 일정 시간이 필요한데다 고온을 견딜 수 있는 특수재료를 사용하고 제조 공정이 복잡해 다른 연료전지보다 가격이 비싸다. 즉 난이도가 매우 높은 기술이다.

업계에서는 SOFC 글로벌 시장 규모가 2023년 16억7,584만 달러(약 2조 원)에서 연평균 29.3%씩 성장해 2030년 104억3,341만 달러(약 14조 원)에 이를 것으로 예측하고 있다.

HD한국조선해양은 SOFC 기술력을 확보하기 위해 대대적인 투자를 단행했다.

지난해 10월 HD한국조선해양은 에스토니아의 SOFC 전문기업인 엘코젠(Elcogen AS)과 4,500만 유로(약 670억 원)를 투자하는 계약을 체결했다. 지난 2001년에 설립된 엘코젠은 SOFC 핵심부품인 셀과 스택을 제조하는 기업으로, 엘코젠의 연료전지 기술은 운전온도와 전력 밀도 측면에서 현재 개발된 SOFC 중 가장 우수하다는 평가를 받는다.


정기선 HD현대그룹 부회장(왼쪽)과 엔 운푸 엘코젠 창업자가 지난해 11월 서울스퀘어에서 열린 투자계약식에서 악수를 하고 있다.(사진=엘코젠)
지난 8월 26일에는 핀란드의 연료전지 전문업체인 컨비온(Convion)을 전격 인수했다. 투자금액은 7,200만 유로(약 1,067억 원)다. 핀란드 헬싱키에 있는 컨비온은 2012년에 설립된 SOFC 및 고체산화물수전해전지(SOEC) 전문기업으로, 상업용 SOFC 발전 시스템 기술 및 공급 실적을 보유하고 있다.

HD한국조선해양은 투트랙 전략으로 연료전지 시장 선점에 나선다는 계획이다. 연료전지 사업 총괄 및 국내 발전용 및 선박용 사업은 HD하이드로젠이, 연료전지 핵심기술 개발과 유럽 사업은 컨비온이 각각 맡는다.

이를 통해 우선 SOFC 기반 육상발전시스템을 개발하고 향후 선박용 발전시스템을 개발할 예정이라는 게 HD한국조선해양 관계자의 설명이다. 또 HD현대일렉트릭, HD현대사이트솔루션 등 연료전지를 활용한 사업을 추진하는 HD현대 내 계열사와의 협력도 이뤄질 것으로 보인다.

전력기기 및 에너지솔루션을 제공하는 HD현대일렉트릭은 에너지솔루션 엔지니어링 역량과 노하우를 바탕으로 발전용 연료전지 패키지를 개발하고 이를 활용한 신사업 모델 발굴을 추진하고 있다.

특히 연료전지 발전이 차세대 전력망으로 주목받고 있는 마이크로그리드 사업의 핵심구성요소가 될 것으로 보고 지속적인 사업모델 개발을 추진해 친환경 발전 시장에서 경쟁력을 키우겠다는 계획이다.

HD현대사이트솔루션은 지게차, 굴착기, 휠로더 등 연료전지를 탑재한 건설기계를 개발하고 있다. 그 일환으로 최근 수소지게차용 수소충전소가 구축된 고려아연 온산제철소 1공장에 5톤급 수소지게차 4대를 공급했다.


HD현대사이트솔루션이 제작한 5톤급 수소연료전지 지게차.
이 지게차는 지난 2022년 고려아연, 건설기계부품연구원, 조선대, 한국수소연합 등이 수주한 국책과제인 ‘수소지게차 상용화를 위한 실증기반 신뢰성 검증기술 개발 계획’에 활용된다.

이 지게차엔 현대차 넥쏘에 들어가는 연료전지 기술을 바탕으로 개발된 50kW급 연료전지 파워팩과 2.1kg 용량의 타입4 저장용기 1기가 장착돼 5분 완충으로 5시간 운전할 수 있다.

HD현대사이트솔루션은 해당 실증을 바탕으로 오는 2027년에 5톤급 수소지게차를 출시할 계획이다. 또 1.8톤, 3.5톤 등 중소형 수소지게차도 개발하고 있으며 일부 모델은 실증까지 마친 것으로 알려졌다.

아울러 자회사인 HD현대건설기계는 연료전지를 탑재한 15톤급 휠굴착기 개발을 마쳤으며 오는 2026년에 상용화할 방침이다. HD현대인프라코어는 지난 4월 프랑스에서 열린 건설장비 전시회에서 연료전지 휠로더를 공개하기도 했다.

HD한국조선해양 관계자는 “HD현대는 연료전지와 수전해 기술뿐만 아니라 소형원자로(SMR) 등 미래 에너지원 확보에 집중하고 있다”며 “세계 최고의 청정에너지 기술로 미래 친환경 선박 시장을 선도해 나갈 것”이라고 말했다.

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