[석유·수소 공존의 길] 효성중공업, 수소로 新효성그룹 미래 밝힐까

세계최초 100% 수소 발전 상용화
연료탱크 안전성↑ '국가대표 소재社' 저력
생산-운송-활용 벨류체인 구축

효성중공업이 지난 4월 중순부터 울산시 효성화학 용연2공장에서 세계 최초로 상용화한 수소 전호 엔진발전기. /효성

수소경제를 선도하겠다는 효성그룹 포부의 중심엔 효성중공업이 있다. 회사는 오랜 기간 쌓아 온 회전기와 압축기 등 중공업 분야의 기술력을 기반으로 수소발전과 수소충전소 사업에서 외형을 확장하고 있다.

특히 수소의 활용 부분에서 만큼은 국내에서 가장 두각을 보이는 플레이어로 봐도 무방하다. 효성중공업은 최근 100% 수소 발전기의 상용화에 성공했다. 회사는 지난달 중순부터 울산 효성화학 용연2공장에서 1㎿(메가와트) 수소엔진 발전기를 가동하고 있다. 국내외 기업이 천연가스·석탄 등 다른 연료와 함께 수소를 사용하는 '수소 혼합연소 발전기'를 개발한 적은 있지만, 100% 수소로만 발전하는 제품을 상용화한 것은 세계 최초다. 이는 정부가 2050년을 목표로 했던 수소 전소 발전 시기를 20여년이나 앞당긴 성과이기도 하다.

우태희 효성중공업 대표이사는 "그동안 효성중공업이 수소사업 부문에서 쌓아온 기술력과 노하우를 결집한 결과"라고 평가했다.

효성중공업은 이런 기술력을 통해, 정부 주도로 막 발돋움하고 있는 국내 수소발전 시장에서도 향후 유리한 위치를 선점할 수 있을 것으로 기대된다. 정부는 수소전력 사용 촉진을 위한 '청정수소발전의무화' 제도를 다음달부터 시행하는 등 시장 형성에 나서고 있다.

효성중공업은 수소충전소 인프라 구축에도 박차를 가하고 있다. 효성중공업은 압축천연가스(CNG) 충전 시스템 사업을 영위하며 얻은 기술력과 역량을 기반으로 2008년부터 수소가스 충전소 보급을 시작했다. 수소충전소의 생산·조립·건립에 이는 토탈 솔루션 사업을 제공하는 효성중공업은 현재 국내 총 28곳에 수소충전소를 보유하며 시장점유율 1위를 지키고 있다.

회사는 가스보다 유통이 용이한 액화수소 사업으로 저변을 확대하고 있다. 글로벌 화학기업 린데와 협력해, 단일 공장으로는 세계 최대인 연산 1만3000t 규모의 액화수소 플랜트를 상반기 준공 예정이다. 액화수소 플랜트는 기체 상태인 수소의 온도를 낮춰 액체 상태로 만드는 설비다. 완공 시기에 맞춰 상용차용 액화수소 충전소 30곳도 건립할 예정이다.

효성중공업은 수소의 생산에도 적극 나설 계획이다. 지난해 1월에는 전남도와 손잡고 풍력 등 재생에너지를 활용한 그린수소 생산을 위해 1조원 투자 계획을 발표했다. 회사는 2022년부터 국내 최대 규모인 10㎿급 수전해 설비 구축 사업에 나섰으며, 향후 그린수소 생산량을 최대 연산 20만톤까지 늘릴 계획이다. 이와 함께 전남 지역 산업공단에서 발생되는 부생수소에 이산화탄소 포집 및 저장(CCUS)기술을 적용해 블루수소 생산 및 활용 사업도 추진할 계획이다.

효성의 소재 계열사들이 진행하고 있는 수소연료탱크 사업에서는 한국 대표 소재 기업의 면모를 엿볼 수 있다.

수소연료탱크는 일반 공기에 비해 500~900배 높은 고압을 견뎌야 하기 때문에 안전성 확보가 필수다. 효성티앤씨는 국내 기업 최초 독자기술로 수소차 연료탱크 누출 방지 부품인 라이너에 쓰이는 나일론을 개발하고 활용하는 데까지 성공했다. 기존 소재인 금속 및 HDPE 대비 30~70% 가볍고, 가스 누출을 막는 성능도 금속 대비 30% 이상, HDPE 소재 대비 50% 이상 뛰어나다.

효성의 신설지주사 'HS효성'의 주축이 될 효성첨단소재도 빠질 수 없다. 회사는 수소연료탱크의 안정성 강화에 핵심소재로 쓰이는 탄소섬유를 독자기술로 개발한 바 있다. '꿈의 소재'로도 불리는 이 탄소섬유는 내열성·내충격성·내화학성을 갖추고 있고, 철보다 10배 강하지만 무게는 1/4 수준이다.

수소전기차를 포함해 드론, 선박, UAM(도심항공모빌리티)등 다양한 수소 모빌리티가 주목받고 있는 만큼, 연료탱크 시장의 성장성도 기대된다.