[K-수소 동맹]① 수소·탄소섬유로 강점 내세우는 현대제철&효성

오는 16일이면 한국판 수소위원회로 꼽히는 수소 기업협의체 '코리아 H2 비즈니스 서밋(이하 비즈니스 서밋)'이 출범 100일을 맞는다. 현대차·SK·포스코 등 수소 관련 사업을 주도하는 국내 기업 15개사가 참여하는 비즈니스 서밋은 수소 경제 활성화와 탄소 중립 실현을 목표로 한다. 글로벌 컨설팅사인 맥킨지는 2050년 세계 수소 경제 시장 규모가 2조 5000억 달러(약 2945조원)까지 확대될 것으로 내다봤다. 3000조원 시장을 선점하기 위해 경쟁 업체들이 모처럼 손을 맞잡은 셈이다. 
 
비즈니스 서밋은 해외 수소 생산·운송 영역에 진입해 주도적이고 안정적인 수소 공급망 확보에 주력하고, 광범위한 투자를 바탕으로 수소액화, 수소액상화, 이산화탄소 포집 및 재활용(CCU) 등 향후 수소 경제의 핵심 기술을 조기에 확보하는 것을 주요 목표로 삼았다. 2030년까지 수소 생산·유통·저장·활용 등 수소 경제 전 분야에 43조 4000억원 규모의 투자를 결정한 이유다. 2030 국가 온실가스 감축 목표(NDC)가 40%로 상향된 상황에서 철강·화학 등의 업계에서는 친환경 전략으로 체질 개선을 서두르고 있다. 

◆친환경 제철 방식으로 수소 비전 준비하는 현대제철 

현대차그룹은 지난 1998년부터 수소차 개발에 착수해 글로벌 최고 수준의 경쟁력을 확보하고 있다. 이번 비즈니스 서밋 출범과 함께 '수소 비전 2040'을 제안하기도 했다. 현대차그룹 내에서 유일하게 수소 생산 역량을 갖춘 계열사인 현대제철은 수소 생산 방식 개선 등을 통해 그룹 비전의 바탕을 만들어가고 있다. 

일단 2025년까지 수소 생산 능력을 현재의 10배에 가까운 4만t으로 늘린다는 계획이다. 2016년부터 수소를 생산해온 현대제철은 수소환원제철 관련 기술 개발에도 나섰다. 수소환원제철 공법은 수소로 철광석을 녹여 만들어진 환원철을 전기로에서 녹여 쇳물을 만드는 공법이다. 철광석을 석탄으로 녹이는 기존 제철 방식과 달리 제조 과정에서 물만 배출되는 친환경 제철 방식이다. 2025년 상용화를 목표로 하고 있다. 

수소 생산 외에 수소전기차용 부품 사업에도 집중하고 있다. 현대제철은 2013년부터 수소연료전지에 사용되는 금속분리판 기술 개발을 시작했다. 2018년 양산에 성공한 이후 연 1만 6000대 규모의 수소전기차용 금속분리판을 생산하고 있다. 현재는 현대자동차 넥쏘, 엑씨언트 등에 공급하고 있지만 도심항공교통(UAM) 등 향후 수소연료전지 수요가 높아질 것이라는 전망에 무게가 실리는 만큼 2030년까지 50만대 분량으로 생산량을 늘린다는 계획이다.

현대차그룹이 2030년까지 수소연료전기 70만기를 글로벌 시장에 판매한다는 목표를 세운 것도 이런 계획에 힘을 실어준다. 현대제철 관계자는 "수소 사업과 관련해서는 수소 생산량 확대, 수소 유통 업체와의 업무협력(MOU) 등으로 수소 비전 실현을 위한 단계를 진행하고 있다"며 "수소 네트워크가 마련되는 등 (협의체 차원에서) 후속 단계가 마련되면 그에 맞춰 또 다른 준비를 해나갈 예정"이라고 밝혔다. 

◆국내 유일한 '꿈의 소재' 탄소섬유 제조업체, 효성그룹

조현준 효성그룹 회장은 비즈니스 서밋 참여 배경을 두고 “지속적인 연구개발(R&D)을 통해 수소의 충전 및 공급 설비를 국산화함으로써 효율적이고 경제적인 수소 밸류체인 구축에 효성그룹이 적극 동참하겠다”고 말했다. 수소 저장 용기 제작, 수소 충전소 운영 등 다양한 수소 관련 사업 경험을 토대로 탈탄소 시대를 선도하겠다는 뜻으로 풀이된다.
 
효성의 수소 관련 사업은 △수소 충전소 사업 △액화수소사업 △탄소섬유사업 등 3가지로 나뉜다. 2008년 수소 충전소 사업을 시작한 효성중공업은 자재부터 생산·조립 등 수소 충전소 건립에 필요한 토탈솔루션 사업을 제공한다. 올해까지 전국 20곳에 수소 충전소를 건립하면서 약 35%의 시장 점유율로 국내 1위를 차지하고 있다. 

액화수소사업의 핵심은 수소 모빌리티 산업을 활성화하기 위해 수소 생선부터 공급까지 밸류체인을 구축하는 것이다. 이를 위해 효성중공업은 독일 가스 전문 화학 기업인 린데그룹과 조인트 벤처를 설립했다. 양사는 2023년까지 연간 1.3만톤 규모의 액화수소플랜트를 신축하고, 중장기적으로는 액화수소 생산 능력을 연 3.9만톤까지 확장할 계획이다.

액화수소는 수소를 액체로 만든 것으로, 고밀도 액체수소의 경우 경제성 높은 수소 공급이 가능하다. 충전소를 설치할 때도 압축 수소 충전소 대비 설치 공간과 운영 비용이 줄어든다. 조현준 회장은 "효성중공업이 추진하는 액화수소 사업의 핵심은 효율적이고 안전하게 수소를 저장하고 운송할 수 있게 하는 것으로 효성이 향후 국내 수소산업 생태계를 활성화하는 데 큰 역할을 하게 될 것”이라고 말했다.

이와 함께 효성첨단소재는 고압력 수소 저장용기의 소재가 되는 탄소섬유를 생산하고 있다. 탄소섬유는 내열성, 내충격성, 내화학성을 갖추고 있어 철보다 10배 강하지만 무게는 1/4 수준이어서 ‘꿈의 소재’로도 불린다. 주로 연료용 CNG 고압용기, 자동차용 구조재, 스포츠레저용 제품 등 철이 사용되는 모든 곳에 대체재로 활용할 수 있다. 
 
2007년 탄소섬유 개발에 뛰어든 이후 2011년 국내 최초로 탄소섬유 독자기술 개발에 성공했다. 일본, 독일, 미국에 이어 세계 4번째다. 그 후 2013년 5월부터 전북 전주 친환경복합산업단지에 연산 2000t 규모의 탄소섬유 공장을 완공, 운영해 왔다.

한국신용평가는 이에 대해 "2019년까지 고정비용 부담 등으로 영업 손실이 지속됐으나 최근 매출이 확대되면서 2020년 하반기부터는 손익분기점 수준의 분기별 수익성을 나타내고 있다"며 "국내 유일의 탄소섬유 제조 업체로서 향후 매출 증가 및 규모의 경제 달성 등에 힘입어 관련 이익 규모가 확대될 수 있을 것으로 예상된다"고 밝혔다.