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[주목! 이사람]"수소차 부품·소재 해외 의존…기술 독립화 필요"

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등록 2021-01-07 07:09:00
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[서울=뉴시스] 이종희 기자 = "현재 수소차 부품 및 소재는 대부분 수입에 의존하고 있는 실정입니다. 과감한 투자와 관련 기술의 상업화를 위한 신속한 지원 등을 통해 기술 독립화를 실현해야 합니다."
  
고체수소저장소재를 개발하고 있는 송덕현 ㈜EG R&D1팀장은 최근 뉴시스와의 서면인터뷰를 통해 수소차 부품·소재 기술 확보의 중요성에 대해 이같이 밝혔다.

수소는 산소와 반응해 전기와 물을 생성하는 무공해 에너지원으로, 이산화탄소 등 유해 물질이 발생하지 않는다는 특징이 있다. 또 태양광 및 풍력 등의 다른 신재생에너지와 융합, 활용할 수 있어 차세대 에너지원으로 꼽힌다.

세계 수소 생산시장은 매년 5.2%의 성장세를 기록하고 있다. 글로벌 시장전망기구 마켓앤마켓에 따르면 세계 수소 생산시장 규모는 2016년 1180억 달러(약 133조6232억원)에서 올해는 1521억 달러(약 172조2380억원)에 달할 것으로 전망된다.

수소를 연료로 사용하는 대표적인 제품으로는 FCEV(수소연료전지자동차)가 있다. FCEV는 환경오염 물질 배출 제로화는 물론, 같은 친환경 자동차로 불리는 전기자동차보다 긴 주행거리와 짧은 충전 시간으로 미래형 친환경 자동차로 평가받고 있다.

지난 2013년 현대자동차가 세계 최초로 수소연료전지자동차를 양산하기 시작했으며, 일본 도요타도 2014년 판매를 시작했다. 혼다, 폭스바겐 등 미국 및 유럽 등 글로벌 자동차 업체에서도 수소연료전지 자동차 개발에 전력을 기울이고 있다.

송 팀장은 "세계 친환경 자동차 시장을 선점하기 위해선 보다 효율적이고 차별화된 기술 개발이 필요하다"며 "특히, 고체수소저장소재를 이용한 수소의 저장 기술은 우수한 공간 활용성과 안전성을 확보할 수 있는 차세대 기술이라 할 수 있다"고 설명했다. 

일반적으로 수소저장 방식에는 고압기체저장, 저온액화저장, 고체수소저장 등이 있다. 이 가운데 고체수소저장 기술은 수소와 고체소재의 원자간 결합을 통해 저장하는 기술로, 고압기체저장기술 대비 단위 부피당 2~3배 많은 양의 수소 저장이 가능하기 때문에 공간 활용도가 높다는 장점이 있다.  또 기체수소저장 대비 약 10배 낮은 압력에서 작동하기 때문에 안전성 확보에도 유리하다.

현재 활발하게 연구되고 있는 고체수소저장소재에는 수소저장합금, 금속착수소화물 및 나노구조 흡착재 등이 있다. 수소저장합금은 최대 무게저장밀도가 2wt% 밖에 이르지 않아 시스템 구성 시 통상 요구되는 최소 무게저장밀도 값인 3.2wt%를 달성할 수 없다는 한계가 있으며, 나노구조 흡착재는 높은 무게저장밀도를 갖고 있는 반면, 대량생산에는 한계가 있다.

㈜EG가 지난 2015년부터 국책과제에 선정돼 연구개발하고 있는 금속착수소화물 고체수소저장소재는 무게저장밀도가 5wt% 이상으로 시스템 구성 시에도 3.2wt%를 달성 가능성이 있는 유일한 소재이며, 소재 온도 및 수소 압력의 조절을 통한 수소의 흡·방출이 가능하다.

송 팀장은 "고체수소저장소재를 이용한 수소저장기술이 상용화된다면, 기존의 기체 및 액체 저장방식보다 훨씬 향상된 안정성과 공간 활용성을 기대할 수 있을 것"이라고 말했다.
 
고체수소저장기술은 기존에 화석연료를 사용해왔던 자동차, 선박, 철도, 항공, 잠수함 등을 비롯해, 지게차, 포크레인 등과 같은 중장비 기계 등에도 도입이 가능하다. 또한, 전기에너지의 장기적 저장이 필요한 에너지 보관용도로 사용될 수 있으며, 여러 형태의 수소 이송용으로 활용가능하다.

송 팀장은 "조기 양산체제를 위해 자동차 업체, 수소저장용기 업체 및 수소관련 업체들과의 협업을 통한 사업성 평가와 이에 따른 생산기술을 갖추겠다"며 "국내 인증기관의 인증 획득, 판로확대, 양산을 위한 시설 증설 등을 진행할 계획"이라고 말했다.

송 팀장은 수소 생태계 구축을 위한 정부의 지원이 필요한 시점이라고 강조했다.

송 팀장은 "정부는 올해 수소차 산업의 관세를 낮추고 기업들의 수소차 구입 보조금을 우선적으로 배정하는 등 패러다임 전환에 집중할 방침을 밝혔지만 정작 수소 관련 기술에 대한 지원은 여전히 미진한 상황"이라고 말했다. 

송 팀장은 "미국과 유럽, 일본을 중심으로 한 에너지 선진국에서는 금속수소화물, 화학적수소화물, 나노재료 기반의 신소재 개발 및 저장탱크, 열교환기 등의 시스템 개발 연구가 활발하게 진행 중이다. 이와 비교해 국내시장은 기술력과 투자가 부족한 실정"이라고 말했다.

송 팀장은 "소재의 수입 의존도가 높으면 수소차 보급이 확대되더라도 경제적 효과를 기대하는 것은 요원한 일이다. 자연스럽게 수소차 완성품의 가격경쟁력도 또한 하락할 수밖에 없다"며 "저탄소 경제 체제에 선제적으로 대응하기 위해선 소재에 대한 기술력 확보도 절실하다"고 말했다.


◎공감언론 뉴시스 2papers@newsis.com
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