K-수소 대전

①'기체' 현대차에 두산 '액체'·롯데 '고체'로 도전

김성훈 기자입력 2021-05-14 14:46:32
현대차, 현대차 넥쏘에 기체수소 적용…저장용탱크 등 개발 완료 두산, 폭발 위험 적고 연비 높은 액화수소플랜트 건설 중 롯데케미칼, 탱크 필요없는 암모니아 형태 고체수소 수입 검토

플러그파워의 수소탱크[사진=SK E&S]

그야말로 ‘수소전국시대’다. 현대자동차를 중심으로 한 수소 동맹뿐만 아니라 한화·효성·두산·롯데까지 수소 산업에 뛰어들었다. 각 기업은 다양한 방식으로 수소 사업을 진행하며 저장·운송·활용에 있어 가장 효율적인 형태와 방식을 찾아 선점하기 위해 분투하고 있다. 수소 산업의 ‘주류’가 되기 위한 전쟁의 막이 오른 것이다.

현재 저장·유통·활용되는 수소의 대부분은 ‘기체수소’다.

현대차의 수소전기차 ‘넥쏘’도 전용 압축기로 기체 형태의 수소를 탄소섬유 탱크에 밀어 넣어 충전한다.

기체수소는 이미 저장용 탱크·충전 시설 등 전용 설비와 장비 등이 개발된 상태이고, 보관·압축 등에서 효율성을 높이는 연구가 꾸준히 진행되고 있다.

하지만 기체수소는 △부피가 크고 △상대적으로 불안정하며 △새기 쉽다는 단점이 있다. 이를 극복할 형태로 주목받는 것이 ‘액화수소’다.

액화수소에 중점을 두고 있는 대표적인 곳은 최근 수소 산업에 본격적으로 나서고 있는 두산그룹이다.

두산중공업은 지난해 말 경남 창원시 등과 협약을 맺고 오는 2022년까지 수소액화플랜트를 짓기로 했다.

얼마 전 두산중공업·두산퓨얼셀 등 계열사 전문인력을 모아 수소 전담팀을 만든 두산은 자체 기술로 만든 액화수소를 향후 수소충전소에 공급할 계획이다.

액화수소는 부피가 기체수소의 800분의 1에 불과하며 상대적으로 안정적이어서 폭발 등의 위험이 훨씬 적다. 기체수소보다 효율도 좋아서 드론의 경우 비행시간을 5~6배까지 늘릴 수 있다.

이 같은 액화수소의 장점은 자동차·드론 등의 연료로 사용할 때 연료탱크 부피와 무게를 줄여 연비를 높일 수 있게 해준다.

현대차와 SK그룹, 포스코가 동맹을 맺고 액화수소와 공급사슬을 개발하는 이유도 여기에 있다.

SK㈜는 현재 수소 사업 전담 조직인 ‘수소 사업 추진단’을 신설하고 국내 액화수소 생산 설비 건설을 추진하고 있다.

액화수소가 장점이 많긴 하지만 기체수소를 적은 손실로 액화하는 것이 쉽지 않고, 저장 기술과 저장용·연료용 탱크도 아직 개발 중이다.

따라서 후발 주자로 수소 산업에 뛰어든 기업들은 경쟁력 있는 해외 기업과 손잡고 사업을 추진하고 있다.

효성중공업은 전 세계에 유통되는 액화수소의 절반 이상을 생산하는 화학기업 린데그룹과 합작법인(JV) 투자 계약을 맺었다. 한화도 수소 저장 기술 개발을 위해 지난해 미국의 고압 탱크업체 ‘시마론’을 인수했다.

기체도 액체도 아닌 ‘고체’ 수소를 공략하는 기업도 있다.

롯데는 암모니아 형태로 해외에서 수소를 들여와 국내에 공급하는 것을 논의 중이다. 암모니아(NH3)는 질소 원자 1개와 수소 원자 3개가 결합한 화합물이어서 질소만 떼어내면 다량의 수소를 얻을 수 있다.

암모니아의 경우 보관이 훨씬 수월해서 수소 전용 저장 탱크가 필요 없다는 것이 강점이다.

화학업계 관계자는 “수소도 신사업이기 때문에 세계에서도 아직 선도 기업이 없는 상황”이라며 “수소 형태와 저장·유통 방식을 먼저 결정해 인프라를 선점하는 기업이 결국 산업의 표준화를 주도하며 큰 이익을 볼 것”이라고 전망했다.


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