새 성장 동력 '기후경제'…경기도 '차세대 수소에너지 기술개발사업' 선정 기업
수소연료전지 스택·시스템에 수전해 기술까지 '수소 토탈 솔루션' 구축
"국내 최초로 수소차 검사 장비를 개발했던 기술력으로, 이제는 수소로 전기를 만드는 핵심 부품인 연료전지 스택과 시스템을 직접 만듭니다. 도심항공교통(UAM), 선박용에 이어 가정용 수소 발전기 시대를 열겠습니다."
RE100, 탄소국경세 등 세계 각국이 탄소중립 정책을 강화하면서 '수소 경제' 전환에 속도가 붙고 있다. KDI경제정보센터에 따르면, 전 세계 수소 시장 규모는 연평균 8.3%씩 성장해 2030년 2500억달러에 이를 것으로 전망된다.
경기도 '차세대 수소에너지 기술개발사업'에 선정된 ㈜노바(NOVA)가 검사 장비에서 시작해 수소연료전지 스택·시스템, 수소 생산(수전해)까지 아우르는 '수소 토탈 솔루션' 기업으로 거듭나고 있다. 수소차 현대자동차 '넥쏘'의 엔진인 수소연료전지 스택과 금속 분리판의 검사 장비를 국내 최초로 개발해 납품하며 쌓은 경험이 강력한 기술 자산이 됐다.
김정욱 노바 수석연구원은 4일 머니투데이 인터뷰에서 "국내에서 수소연료전지 스택과 시스템을 자체 설계·개발할 수 있는 기관은 손에 꼽힌다"면서 "대기업과 연구기관을 제외하면 노바가 유일할 것"이라고 자신했다.
스택은 전기를 생산하는 얇은 '셀'(Cell)들을 수백 장 쌓아 만든 수소 발전기의 핵심 부품이다. 주요 구성품에는 금속 분리판, 막전극접합체(MEA), 가스켓 등이 있다. 노바는 수백 와트(W)급 소형 모델부터 최대 150KW급 고출력 모델까지 제작 가능한 분리판 모델을 갖췄다.
수소연료전지 시스템은 스택이 작동할 수 있도록 모든 장치를 결합한 '발전기'다. 노바는 이 시스템을 정격출력 기준 5KW에서 최대 250KW까지 개발했다. 고객사 요구에 따라 시제품을 만들어 UAM(도심항공교통)용 경량 '엔진'(100kW급 스택, 80KW급 시스템)과 대형 선박에 들어가는 250kW급 대용량 '발전기'로 납품하는 데 성공하기도 했다.
'그린 수소'를 생산하는 '수전해 시스템'도 개발 중이다. 그린 수소는 재생에너지를 이용해 생산 과정에서도 탄소배출이 전혀 없다. 노바가 개발 중인 시스템은 100KW급이며, 시간당 최대 24㎥의 수소를 생산할 수 있다.
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이런 기술력으로 글로벌 시장에도 진출했다. 노바는 일본에서 현지 업체와 '그린 에너지 통합 시스템' 국책과제를 진행하고 있다. 이 과제는 태양광으로 만든 전기로 '수전해 시스템'을 돌려 수소를 생산한 뒤, 이 수소로 다시 연료전지(PMC)를 가동해 전기를 공급한다. 김 연구원은 "내년 상반기 시스템이 구축될 예정"이라면서 "성공적으로 완료되면 수출의 비약적 증대가 이뤄질 것"이라고 전망했다.
내년에는 독자적으로 개발한 10kW급 가정용 및 소형 건물용 발전 시스템을 '노바' 브랜드로 출시할 계획이다. 안전 인증을 진행 중이며, 연내 완료될 예정이다.
노바는 2024년 경기도에서 지원하고 경기도경제과학진흥원(이하 경과원)에서 주관하는 "경기도 차세대 수소에너지 기술개발사업"에 지원 과제로 선정돼 2026년 상반기까지 기술개발 완료를 목표로 역량을 강화하고 있다.
김 연구원은 "국내 최대 반응면적(460cm²)으로 150kW급 고출력 스택을 구현하는 것은 매우 도전적인 과제였다. 면적이 커질수록 금형 제작비나 시제품 반복 제작 비용 등 실패 비용이 급격히 증가하기 때문"이라면서 "경기도의 지원 덕분에 비용 부담을 줄이고 안정적으로 개발을 진행할 수 있었다. 선박 시장 진입을 위한 기술적 기반을 마련했다"고 말했다.
이어 김 연구원은 "대면적 단일 스택 기술을 기반으로 시스템 단순화와 고내구 MEA, 고전도 분리판 소재, 고효율 냉각 구조 등을 통합한 고성능 스택 기술을 지속적으로 개발할 계획"이라면서 "수소 경제 실현을 앞당기는 글로벌 기업으로 도약하겠다"고 밝혔다.
경과원은 '경기도 차세대 수소에너지 기술개발사업' 주관기관으로서 수소에너지 연구개발에 필요한 인건비, 직접비 등을 지원해 기업의 기술혁신과 사업화를 촉진하고 있다.
