철강업계, 수소경제 활성화 ‘마중물’ 된다

철강업계, 수소경제 활성화 ‘마중물’ 된다

포스코·현대제철, 수소 비즈니스모델 구축 나서

기사승인 2020-10-23 01:00:18
▲당진 수소출하센터 전경.(사진=산업부 제공)
[쿠키뉴스] 임중권 기자 =철강업계가 정부의 ‘수소경제 활성화 로드맵’에 발맞춰 수소 생태계 구축에 나섰다. 정부가 수소경제 주도권 확보에 나선 가운데 국내 철강사가 수소 생산과 수소차 부품 등을 개발하면서 수소경제 사회를 향한 마중물 역할을 할 것으로 기대된다.

23일 업계에 따르면 현대제철은 최근 충남 당진제철소 수소공장 인근 하이넷 출하센터 부지에서 현대차와 한국가스공사, 수소에너지네트워크(하이넷), 현대글로비스 등과 ‘수소차용 수소 유통산업 발전을 위한 양해각서’를 체결하고 고순도 수소 공급 및 인프라 확대를 위한 사업계획을 발표했다.

현대제철은 향후 수소 사업분야를 미래 신성장사업으로 육성하기 위해 ▲수소 생산‧유통시설 확대 구축 ▲주요 사업장 FCEV 도입 및 수송차량 확대 적용 ▲수소를 활용한 친환경 연료전지발전 시스템 구축을 추진할 방침이다.

▲표=현대제철 제공
우선 수소 생산‧유통시설 구축을 위해 제철소에서 발생하는 폐열 및 부생가스를 이용하는 친환경 수소 생산능력을 갖출 계획이다.

이를 위해 세부 프로젝트를 구체적으로 검토 중에 있다. 생산‧운송‧판매 등 각 서플라이체인마다 각각의 사업자들과 협력을 통해 상생하는 사업 모델을 마련할 예정이다.

또 FCEV(수소전기차) 보급 확대를 위해 현대제철의 주요 사업장에 FCEV를 적극 도입할 계획이다. 제철소와 주요 사업장 내 대규모 중장비와 수송용 트럭, 업무용 차량 등에 대해 FCEV 전환을 추진할 방침이다.

이와 함께 수소 생산능력에서의 경쟁력을 바탕으로 현대차 그룹이 추진 중인 신재생 발전 시스템 구축에도 역할을 해나가기로 했다. 자체 수소 생산시설과 연계된 연료전지발전 시스템 구축 및 운영에 나설 예정이다.

안동일 현대제철 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.

▲열연 제조공정 중 이동하는 슬라브의 모습(사진=포스코 제공)
포스코는 수소전기차의 핵심부품인 금속분리판 소재에 사용되는 고내식 고전도 스테인리스강 ‘Poss470FC’를 세계 최초로 상용화했다. Poss470FC는 현대차의 수소전기차 모델에 적용되고 있다.

보편적으로 철강 소재가 강도와 연성을 동시에 구현하는 것이 어렵듯이 금속분리판의 부식에 대한 저항력인 내식성과 전도성의 확보는 상충되는 특성으로 인해 동시에 구현하기가 힘들었다.

그러나 포스코는 세계 최초로 상충되는 ‘초고내식’ 특성을 갖는 스테인리스강 Poss470FC를 개발했다. 경제성 측면에서 우수한 내부식성과 전기전도성을 보유한 핵심 제조공정 기술도 개발했다.

수소전기차는 차량의 엔진 격인 고분자 연료전지(PEMFC, Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)가 수백장 적층된 연료전지 스택(Stack)에서 전기화학적 반응에 의해 전기가 발생한다.

포스코의 금속분리판은 연료전지 스택 내에서 전지 반응을 위한 ▲수소가스의 공급 통로 ▲발생한 전기를 집적하는 집전체 ▲연료전지 스택의 강성을 부여하는 핵심 역할을 한다.

국내외 자동차 업계는 금속분리판 소재에 높은 내부식성 및 전기전도성을 부여하기 위해 금이나 카본 등의 코팅을 하다 보니 제조공정이 복잡했다. 이는 경제성 확보의 어려움으로 이어졌고, 이 문제는 수소전기차 상용화에 큰 걸림돌로 여겨졌다.

하지만 포스코가 Poss470FC를 개발하면서 수소전기차의 높은 제조원가를 낮춤으로써 수소차 보급에 기여할 것으로 기대된다.

아울러 포스코는 연비 절감에 도움이 되는 ‘기가스틸’도 개발했다. 기가스틸은 친환경차 소재로 부상하고 있는 알루미늄보다 우수한 ‘차량 경량화 소재’다.

전기수소차는 배터리 등 핵심 부품이 무겁고 부품이 많다. 이에 따라 차체 경량화는 친환경차 대중화를 위한 선결 조건이다.

기가스틸은 1㎟ 면적당 100㎏ 이상의 하중을 견딜 수 있다. 예컨대 가로 10cm, 세로 15cm의 손바닥만 한 기가스틸이 약 1톤 가량의 준중형차 1500대를 올려놓아도 견딜 수 있다. 이는 기가스틸의 강도가 알루미늄보다 3배 이상 높기에 차량 경량화 측면에서 탁월하다는 의미다.

이외에도 회사는 고효율 전기강판 ‘Hyper No’(이하 전기강판)도 개발했다. 전기강판은 주로 고효율 모터에 적용돼 전기자동차의 연비와 성능을 높여주는 핵심 소재다.

이 소재는 전기에너지를 회전에너지로 변환시키는 과정에서 발생하는 에너지 손실을 최소화하고 효율성을 높인다. 기존의 전기강판 대비 에너지 손실이 30% 이상 낮다. 수소차를 비롯한 친환경차의 상용화에 도움이 될 전망이다.

이러한 수소차 핵심부품과 철강 신소재의 등장은 수소전기차 보급 및 확대에 도움이 될 전망이다. 친환경차라도 ‘경제성’ 확보에 따라 진정한 상용화가 결정되기 때문이다.

업계 전문가는 “경제성은 수소경제 실현에 있어 가장 중요한 문제 중 하나”라며 “수소전기차의 높은 제조원가를 낮출 신소재의 등장은 수소차의 보급 및 확대에 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.

im9181@kukinews.com
임중권 기자
im9181@kukinews.com
임중권 기자
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