현대제철, 그룹 비전 맞춰 수소 생산· 수소금속분리판 사업 속도 낸다

- 제철소서 매년 3,500톤 클린수소 생산…넥쏘 1.7만대분
- 수소전기차 핵심부품 '금속분리판'도 생산 확대 검토

현대제철이 현대자동차그룹 ‘수소비전 2040’에 맞춰 수소전기차(FCEV)에 필요한 수소 생산과 관련 부품 사업을 가속화한다.

현대차그룹은 지난 7일 ‘하이드로젠 웨이브’(Hydrogen Wave) 온라인 행사를 열고 2040년을 수소에너지 대중화의 원년으로 만들겠다고 선언했다. 정의선 현대차그룹 회장은 “수소에너지를 ‘누구나, 모든 것에, 어디에나’ 쓸 수 있는 수소사회를 구현하겠다”고 말했다. 

현대제철은 매년 3,500톤의 수소를 당진제철소에서 생산한다.

고로에서 쇳물을 만들려면 반드시 코크스(석탄가루를 고열 처리해 만든 덩어리)가 필요한데, 이 코크스의 제조와 연소 과정에서 발생하는 필수 부산물이 코크스 가스다.

이 가스는 대부분 수소와 타르, 황, 벤젠 등으로 구성되는데 이를 걸러내 수소로 만드는 게 수소공장의 역할이다.

수소공장 전면에는 '전기집진기','흡착탑','TSA(Temperature Swing Adsorption)'로 불리는 원통형 타워가 있다. 코크스 가스는 타워를 거치며 타르와 황, 메탄, 일산화탄소 등이 순차적으로 제거하고 이후 압축과 추출 과정을 통해 최종적으로 수소가 생산된다.   이렇게 만들어진 수소의 순도는 99.999% 이다. 이는 수소 중의 수소인 '파이브나인'으로 불린다. 

현대제철 관계자는 “수소전기차의 연료원으로 사용하기 위해서는 파이브나인의 까다로운 조건을 맞춰야 한다" 고 말했다. 

현대제철의 수소공장은 현재 연간 3,500톤 규모로 수소를 생산할 수 있다. 1회 6.33kg의수소를 충전해 609km를 주행할 수 있는 현대차의 수소전기차 넥쏘를 기준으로 연간 2만km씩 달린다고 가정할 때 1만7,000대가 1년 내내 운행할 수 있는 양이다.

현대제철 당진제철소에서 생산하는 수소의 절반은 자동차 충전용과 반도체 정밀 클리닝 공정으로 공급되고 나머지 절반은 제철소에서 제품 산화방지 용도로 사용한다. 

현대제철은 2014년 수소공장을 건설을 시작해 2016년 1월에 상업생산을 시작했다.

현대차그룹이 세계 최초의 양산형 수소전기차 투싼 FCEV를 선보인 것이 2013년이고, 수소전기차 전용 플랫폼으로 넥쏘 양산을 시작한 시기가 2018년인 것을 감안하면 현대제철이 현대차그룹의 수소경제에 핵심적인 역할을 하고 있다.

현대제철 안동일 사장은“현대제철은 친환경 제철소를 목표로 자원 순환 및 재활용을 적극 추진하고 있다”며“ 앞으로 수소 생산 및 친환경 에너지 부문에 적극 참여해 세계 최고의 친환경 제철소가 되도록 노력할 것”이라고 말했다.

최근 현대제철은 수소 사업의 미래 비전을 담은 모션그래픽 영상을 공개했다. 고로브리더 모션래픽에에 이어 두 번째로 제작한 '수소 비전' 편은 쇳물을 만드는 과정에서 만들어진 부생가스를 통해 친환경 수소를 생산하는 과정과 오는 2030년까지 수소 생산능력을 10톤까지 확대하겠다는 현대제철의 포부를 담고 있다.

현대제철은 현재 99.999% 순도의 부생수소를 연간 3500톤을 생산 및 공급하고 있으며 이를 2024년 연간 2만톤, 2030년 10만톤 규모로 확대하는 것을 목표로 하고 있다.

10만톤 생산을 실현할 경우 이는 넥쏘 약 50만대가 1년 동안 달릴 수 있는 방대한 양이다.   또한 현대제철은 수소 생산 외에도 수소공장 옆에 연 1만6,000대규모의 수소전기차용 금속분리판을 생산중이다. 

금속분리판이란 외부에서 공급된 수소와 산소가 섞이지 않고 각 전극 내부로 균일하게 공급되도록 해주는 부품이다. 전극반응에서 생성된 물을 외부로 원활하게 배출시키는 역할도 한다. 이 금속분리판은 전극막 접합체(MEA)와 함께 수소전기차용 연료전지의 핵심 기술이다. 

금속분리판 사업은 2013년부터 양산 기술 개발을 진행했으며 2018년부터 대량 생산에 들어갔다.  이 금속분리판 공장은 '수소경제 핵심기술의 국산화'라는 점에서도 의미가 남다르다. 현대차그룹은 수소전기차용 연료전지 양대 기술인 금속분리판과 MEA 모두를 독자 개발 양산을 진행하고 있다.

현대제철의 금속분리판 공장의 설비는 100% 국산화를 달성했으며 설계부터 생산 가동까지 모두 국내 기술로 실현 가능하다.  현대제철의 금속분리판 공장은 2019년부터 연료전지 분리판 생산설비 가동해 현재 연 1만6,000대 분량의 분리판을 공급하고 있다. 2023년에는 추가 생산설비가 필요할 것으로 전망된다.

버스, 트럭 등 대형 차량의 수소전기차의 수요증가가 예상되고 있기 때문이다. 현재 사양보다 업그레이드된 고출력, 고내구 제품 생산을 위해 추가 공장건설을 내부 검토 중에 있다. 투자 규모와 시기는 결정되지 않았으나 수요 전망에 맞춰 단계적으로 투자 진행 예정이다. 

현대제철 안동일 사장은 “기존에 규모의 성장에 치중해왔던 관성을 청산하고‘ 수익성 중심의 견고한 철강사’라는 기업 정체성을 구축함으로써 선제적으로 미래에 대비하자”고 말했다. 또한 “미래 성장기반을 확보하기 위해 끊임없이 산업구조의 변화를 직시하고 새로운 분야에 관심을 가지자”고 당부했다.  한편 현대제철은 미래 성장 동력을 위해 모빌리티 부품 및 수소 산업 등 미래 사업에 대한 지속적인 검토와 사업화를 통해 급변하는 미래에 대한 준비를 지속 할 계획이다.

현대제철 당진 수소공장 전경

<위 기사는 현대제철이 제공한 정보기사로 한겨레의 논조를 대변하지 않습니다>