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솔루포스·퓨어스피어·하이드로럭스·하이리움 등
아이디어와 기술력 개발로 수소경제 활성화 ‘앞장’

[에너지신문] 탄소중립, 기후위기와 맞물려 등장한 단어가 ‘수소’다. 수소는 만들기도 어렵고, 저장하기도, 수송하기도 어렵다.

그만큼 다루기 까다로운 에너지원인데, 그럼에도 불구하고, 기존 에너지를 대체할 미래 자원으로 평가받고 있고, 기업들마다 ‘수소’ 산업에 적극 뛰어들고 있다.

물을 전기분해 하거나 다른 에너지원을 투입해야만 순수한 수소를 얻을 수 있어 다량의 수소를 뽑아내는 일은 그만큼 많은 자원과 시설이 뒷받침돼야 도전할 수 있다.

어렵긴 하지만 그래도 수많은 국내 기업들이 수소산업 정착을 위해 끊임없이 노력하고 있다. 특히 국내 굴지의 대기업들도 발빠르게 움직이며, ‘수소경제’ 활성화에 앞장서고 있다.

국내 대기업 수소협의체 ‘코리아 H2 비즈니스 서밋’을 통해 5000억원의 수소펀드를 출범, 수소시장에 대한 본격적인 투자를 시작했고,

현대자동차는 수소산업 선도를 목표로, 수소전기차, 수소연료전지 개발 등 기술 혁신을 위해 속도를 내고 있다.

삼성엔지니어링, 롯데케미칼은 블루수소를 위한 CCUS 기술 개발에 한창이고, 현대건설은 하루 1톤 이상의 수소생산 및 운송이 가능한 수전해 기반 수소생산기지 구축사업을 진행한다. 포스코 역시 수소환원제철 프로젝트를 차질없이 이행하고 있다.

다만 최근 에너지 전환의 주요 정책과 기술로 수소를 내걸었던 정부가 물러나고, 다시 원자력 발전 분야에 대한 육성이 더 많이 집중될 것이란 의견으로 수소산업이 주춤하고 있다.

하지만 수소는 탄소중립 흐름에서 쉽게 결별할 수 있는 단어가 아니다. 그리고 국내에서 세계 최초로 청정수소 발전 입찰 시장이 생기고, 기업들의 수소산업 플랜을 제시하는 등 수소경제로 향하는 시도는 꾸준히 이어지고 있다.

그 가운데 국내 수소산업이 멈칫할 때마다 이를 해결할 수 있는 기술력과 패기로, 수소산업을 지탱해온 국내 기업들이 활발하게 움직이고 있다.

수소산업의 움직이게 지탱해준 국내 유수의 기업들이 수소시장의 24시간을 환하게 비추고 있다. 본지는 이번 국내 수소시장에 특별함을 더해주는 기업들을 소개한다.

■ ‘솔루포스’ 비금속 수소배관으로 인프라 혁신 선도

네덜란드 솔루포스는 안전하고 내구성 있는 저비용 고효율 솔루션을 통해 에너지 수송 방식의 혁신을 목표하고 있다. 이러한 노력 끝에 솔루포스는 세계 최고 비금속 수소배관을 개발했고, 최대 42bar의 작동 압력으로 수소 이송에 대한 국제인증까지 획득했다.

이는 비금속 파이프를 이용한 수소 이송용 배관으로는 세계 최초이자 현재 유일한 사례다. 그리고 비금속 수소 이송용 배관을 국내 시장에 도입해 보급한다는 계획이다.

이 배관이 특별한 이유는 특별히 제조된 알루미늄 층이 수소투과를 완벽하게 차단, 수소 누출로 발생할 수 있는 건강, 안전, 환경문제를 해결했다는 점이다.

이러한 검증된 기술을 기반으로 낮은 비용으로 신속하게 지역별 수소도시 및 산업시설 내 공급망을 구축할 수 있다. 특히 기존 금속 배관대비 현저히 낮은 설치 비용과 CO₂ 배출량을 자랑하며, 수소 취성 및 부식을 방지하고 지속가능한 에너지믹스의 실현에 최적화돼 있다.

솔루포스는 한국의 수소시범도시 프로젝트와 같은 대규모 인프라 사업에서 이 제품을 통해 수소 인프라 구축의 혁신을 이끌겠다는 각오다.

특히 솔루포스 배관은 기존 금속 배관보다 설치 비용과 CO₂ 배출량을 최대 4배까지 줄일 수 있어, 비용 효율성 및 환경적 이점에서 큰 성과를 낼 것으로 기대하고 있다.

■ ‘퓨어스피어’ 친환경 수소 촉매로 탄소중립 실현

‘퓨어스피어만의 기술로 공기, 물을 더 깨끗하게 더 건강하게’라는 캐치프레이즈로, 퓨어스피어는 지구온난화가스(CH4, CF4, NF3, N2O, SF6 등), 악취, 유해화합물(CO, NOx, O3, VOCs 등) 제거 환경촉매를 생산하고 있다.

특히 고순도가스 정제를 위한 가스정제촉매(CO+H2 제거, de-oxo 등), 그린에너지촉매(NH3 크래킹, 연료전지용 PROx, SR 촉매 등) 및 흡착제까지 영역을 확대, 저탄소사회, 탄소중립사회로 가는 방향을 모색하고 있다.

이중 주목하고 있는 촉매는 상온에서 수소와 일산화탄소를 산화시켜 제거하는 수소&일산화탄소 촉매다. 이 제품은 무해성과 무독성, 적은 분진 발생 등 환경과 안전문제를 해소했고, 재생 사용 시간이 오랬동안 지속된다는 점이 강점이다.

또한 고객이 원하는 크기와 형태로 제작할 수 있다. 현재 이 제품은 고순도 가스 정제시설 등에 폭넓게 활용되고 있다.

수소생산 촉매도 주목받고 있다. 차세대 청정에너지인 수소를 생산, 저장, 활용을 위한 기술에 적용할 수 있는 촉매로, 암모니아 분해와 수증기 메탄 개질에 쓰이고 있다.

현재 퓨어스피어스 축적된 생산기술을 바탕으로 환경, 석유화학, 그린에너지 촉매 등 다양한 분야의 촉매를 위탁생산하며 촉매 생산에 대한 솔루션을 제시하고 있다.

■ ‘하이드로럭스’ 수소저장 신기술 뽐내다

‘수소저장’의 새로운 영역을 개척하고 있는 하이드로럭스는 가장 안전한 수소저장을 위한 수소저장합금을 연구 개발하고 사업화에 매진하고 있다.

수소저장합금은 기존 수소저장 방식대비 단위 부피당 더 많은 수소를 저장할 수 있는 기술로, 국내뿐만 아니라 해외에서도 주목받고 있다.

최근에는 상온 및 저압에서도 고용량으로 수소를 저장하고 방출할 수 있는 Ti계 하이브리드형 수소저장합금 6종의 개발 완료하고 일본, 미국 등에 수출을 개시했다.

하이드로럭스가 경쟁력이 있는 이유는 수소저장합금의 기초 설계 및 합금제조, 초기활성화 등 3가지 공정에 대한 핵심 기술과 조성을 모두 확보하고 있기 때문이다.

특히 기존의 고압 기체형 또는 저온 액화 형태가 아닌 고체형 저장 방식으로 수소저장량을 증가시키면서도 상온에서 수소를 저장하고 방출할 수 있고, 부피를 획기적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 어떠한 형태나 크기의 용기에도 사용할 수 있는 특징을 가지고 있다.

최근 하이드로럭스는 수소저장합금을 적용한 ‘수소연료전지지게차’를 개발‧공개했다. 이 지게차는 하이드로럭스가 자체개발한 1.85WT 성능의 수소저장합금 ‘HL-1.85’를 적용했다.

HL1.85를 이용할 경우 15L급 수소저장용기에 수소가 1kg을 저장할 수 있어 약 30L급 수소저장용기를 이용할 경우 수소저장용기의 부피는 약 1/3로 줄일 수 있다.

수소경제 활성화를 위해 수소저장과 운송이 필수적인데, 수소저장합금이 가장 효율적인 저장기술로 주목받고 있다.

■ 하이리움산업, ‘액화수소’ 전 영역 주도한다

국내 최초 극저온 액화수소의 제조 및 저장 기술을 개발, 수소산업에서 두각을 나타내고 있는 하이리움산업은 수소액화기와 액화수소저장탱크, 수소충전소, 수소드론 등 그린수소의 다양한 영역에서 제 역할을 톡톡히 하고 있다.

특히 자체 개발한 기술력으로 50여 건 이상의 특허 및 지식재산(IP)을 보유하고 있고, 이를 앞세워 다방면으로 사업을 확장해 나가고 있다.

대표적으로 모빌리티용 액화수소탱크와 수소액화기를 꼽는다.

액화수소를 가장 안전하게 저장하고, 차량에 공급할 수 있도록 설계된 수소탱크는 경량화 설계에 따른 연비 개선과

수소저장밀도 고도화를 통해 최대 1000km 이상 연장된 주행거리를 제공할 수 있는 것이 특징이다. 수소액화기는 수소를 극저온 상태로 냉각해 액체로 변환하고, 그 부피를 기체수소대비 약 800분의 1에 불과한 수준의 높은 액화 효율을 유지, 수소생산과 운송 비용을 대폭 절감할 수 있다.

하이리움산업은 2017년 세계 최초로 액화수소 드론 비행에 성공한 이후 액화수소드론 개발에 힘쓰고 있다. 지난해 4월에는 액화수소를 이용한 자사 드론 브랜드 ‘HyliumX-H’가 6시간 44분 비행 인증에 성공한 바 있다.

이처럼 하이리움산업은 액화수소생산부터 활용을 아우르는 기술 및 제품으로 광범위한 기술 포트폴리오를 적극적으로 알리고 있다.