코오롱, 화학 베이스로 수소차(FCEV) 시장 공략

연료전지분리막 관련 원천 기술 보유… 가격은 낮추고 내구성은 높여

코오롱그룹이 기술력을 앞세워 수소연료전지차(FCEV) 시장 진출을 본격화하고 있다. 연료전지의 핵심부품인 ‘연료전지분리막’ 관련 기술을 바탕으로 연료전지 시장 주도권을 잡겠다는 포석이다.

4일 코오롱에 따르면 코오롱패션머티리얼은 화학, 소재 기업으로서 수년간 연구해온 멤브레인(막) 기술로 연료전지분리막 관련 원천기술(연료전지용 탄화수소계 강화복합막)을 확보했다. 연료전지분리막은 수소연료전지차의 동력원인 수소연료전지의 핵심 소재로 수소차의 기능·안전과 직결된다.

코오롱인더스트리는 연료전지의 핵심부품인 MEA(막전극전합체) 기술을 보유 중이며 코오롱머티리얼과 별개로 연료전지 사업부를 운영한다. 연료전지의 핵심부품이 MEA고 연료전지분리막은 MEA의 구성품이다. 코오롱인더스트도 연료전지용 강화복합막 개발을 진행한 바 있다.

수소차는 크게 모터와 연료전지, 수소탱크 세 부분으로 구성된다. 수소탱크에서 연료전지로 수소를 보내면 연료전지에서 수소 이용해 전기를 만든다. 연료전지 반응 시 수소극에서 수소 가스는 수소 이온과 전자로 분리되는데, 이때 수소 이온은 고분자전해질막이라 불리는 분리막을 통해 움직이고 전자는 전선을 통해 이동한다.

이 과정에서 수소 이온이 전달되는 정도를 나타내는 수소이온전도도는 전지 성능과 직결된다. 연료전지분리막은 전지의 안전성과도 연관이 있다. 전기반응 과정에서 수소와 산소가 만나면 폭발을 일으킬 수 있다. 연료전지분리막은 수소와 산소가 만나지 않게 분리하고, 이온만 통과시켜 연료효율을 높인다.

코오롱 관계자는 “분리막 관련 원천 기술을 보유하고 있지만 (연료전지분리막) 상용화까지는 시간이 걸릴 것”이라고 말했다. 연료전지분리막은 가격과 내구성 등의 문제로 상용화 단계에 이르진 못한 상황이다. 연료전지분리막 원가는 연료전지 원가의 10% 이상을 차지하는 것으로 알려졌다. 업계 관계자는 “코오롱패션머티리얼이 개발한 연료전지용 탄화수소계 강화복합막이 가격 절감을 가능케 하는 동시에 내구성 문제를 해결해 (분리막) 상용화를 앞당길 것으로 예상한다”고 전했다.

코오롱의 성과는 장기적 투자와 노력의 결실로 여겨진다. 코오롱은 약 10년 전인 2006년부터 신사업 개발의 일환으로 수소연료전지분야 연구를 시작했다. 코오롱인더스트리의 경우, 기존 MEA 기술 발전을 위해 지난해 미국 고어사와 ‘MEA 제조 및 판매 계약’을 체결했다. 회사 관계자는 “기존 원사 생산기술을 바탕으로 다양한 화학 소재를 이루었고, 선택적 분리를 하는 분리막 기술로 미래 먹거리에 접근한 것”이라며 “분리막의 핵심인 멤브레인에는 코오롱의 오랜 기술이 집약됐다”고 전했다.

수소연료전지차 시장 진출에 대한 코오롱의 시도는 계속될 전망이다. 수소에너지는 저렴한 가격과 효율로 신재생에너지 중에서도 주목을 끌고 있고, 글로벌 환경 규제 강화로 수소차를 비롯한 친환경차 시장 규모는 확대되고 있다. 코오롱은 화학·소재 기업으로 쌓아온 경험과 계열사들이 확보한 수소연료전치 관련 기술력을 바탕으로 수소연료전지차 시장 진출에 한층 더 속도를 낼 것으로 관측된다.