[월간수소경제 박상우 기자] 지난 2월 코트라(KOTRA)가 발간한 ‘주요국 수소경제 동향 및 우리 기업 진출전략’에 따르면 글로벌 수소 소비량은 2030년 1억4,000만 톤, 2050년 6억6,000만 톤 수준에 이르러 전체 에너지 수요의 약 22%를 차지할 것으로 전망된다.
또 세계 수소생산시장 규모는 2020년 1,296억 달러에서 연평균 9.2% 성장해 2025년에는 2,014억 달러에 이를 것으로 예측된다. 세계 수소저장시장 규모는 2024년 182억 달러까지 성장할 것으로 예상된다.
이는 탄소중립을 선언한 국가들이 탄소를 거의 배출하지 않는 수소를 탄소중립 실현을 위한 핵심 에너지원으로 보고 수소 산업 육성 전략을 수립하고 있기 때문이다.
정부는 지난해 10월 인천 청라 현대모비스 차세대 연료전지 생산공장 예정지에서 열린 ‘수소경제 성과 및 수소선도국가 비전 보고’ 행사에서 수소 사용량을 현재 22만 톤에서 2030년 390만 톤, 2050년 2,700만 톤까지 확대할 계획이라고 발표했다.
이와 함께 재생에너지와 연계한 그린수소 생산을 가속하고 국내외 탄소 저장소를 확보해 블루수소 생산을 확대한다. 이를 통해 그린수소 생산량을 2030년 25만 톤, 2050년 300만 톤으로, 블루수소는 2030년 75만 톤, 2050년 200만 톤으로 늘려가기로 했다.
유럽연합(EU)은 지난 2020년 7월 ‘기후중립 유럽을 위한 수소전략’을 통해 현재 에너지공급원구성(Energy Mix)의 2%를 차지하고 있는 수소의 비중을 2050년까지 23% 이상으로 늘릴 계획이라고 발표했다.
이를 위해 EU는 2024년까지 최소 6GW 규모의 수전해 시스템을 구축해 최대 100만 톤의 수소를 공급하고 2025년부터 2030년까지는 수소에너지를 에너지시스템의 중요 부분으로 결합해 최소 40GW 규모의 수전해 시스템을 구축, 최대 1만 톤의 수소를 공급할 예정이다.
미국의 조 바이든 행정부는 지난 2월 청정수소의 생산역량을 확대하기 위한 95억 달러 투자를 시작했다고 밝혔다. 이는 바이든 대통령이 지난해 11월에 서명한 초당적 인프라 법안을 근거로 5년간 청정수소 인프라 마련에 투자하겠다는 계획에 따라 실행됐다.
미 행정부는 운송 및 산업 부문의 청정수소 허브를 개발하는 데 80억 달러, 물 전기분해 청정수소 프로그램 10억 달러, 수소생산 및 재활용 기술 연구개발에 5억 달러를 투자하기로 했다.
장밋빛 기대감에 수소 투자 확대하는 공룡들
수소산업의 발전 가능성이 커지자 수소 분야 투자에 소극적이었던 대기업들이 앞다퉈 관련 투자를 확대하고 있다.
지난해 3월 SK인천석유화학에서 열린 제3차 수소경제위원회에서 SK, 현대차, 포스코, 한화, 효성은 그린·블루수소 등 수소생산 부문에 11조 원, 액화수소플랜트 등 저장·유통 부문에 8조 원, 발전·수소차 등 활용 부문에 23조 원을 투자한다는 계획을 발표했다.
여기에 중소·중견기업은 가정용 연료전지, 그린수소 R&D, 수소추출기, 수소저장용기 등 부품과 전문분야를 중심으로 1조 원 이상 투자할 계획이다. 이를 통해 2030년까지 총 43조4,000억 원이 넘는 투자가 이뤄질 예정이다.
SK그룹은 5년간 18조5,000억 원을 투자하기로 했다. 이 중 약 5,000억 원을 투입해 SK인천석유화학단지에 부생수소 기반 액화수소 생산기지를 조성해 2023년부터 연간 3만 톤의 액화수소를 생산한다. 또 약 5조3,000억 원을 투입해 보령LNG터미널과 연계한 수소생산기지를 건립해 2025년부터 25만 톤의 청정수소를 생산할 예정이다.
현대차그룹은 2030년까지 수소차 설비 투자와 연구개발, 충전소 설치 등에 11조1,000억 원을 투자할 예정이다. 이를 통해 2030년까지 수소전기차 연간 생산량을 50만 대까지 늘리고 연료전지시스템을 70만기 생산할 계획이다. 또 2028년까지 세계 자동차 회사 중 처음으로 모든 상용차 라인업에 연료전지를 적용한다는 목표도 세웠다.
포스코는 10조 원을 투입해 2050년까지 수소생산 500만 톤 체계를 구축하고 수소 사업 매출 30조 원을 달성하겠다는 목표를 제시했다. 2025년까지 부생수소 생산능력을 7만 톤으로 늘리고, 2030년까지 글로벌 기업과 블루수소를 50만 톤까지 생산한다는 계획이다. 또 2040년까지 200만 톤의 그린수소 생산체계를 구축할 계획이다.
한화는 약 1조3,000억 원을 투입해 재생에너지 기반의 그린수소를 중심으로 생산-유통-공급에 이르는 밸류체인을 완성한다는 전략이다. 한화솔루션은 지난 2020년 강원도, 한국가스기술공사와 강원 평창에 연간 290톤의 풍력발전 기반 그린수소를 생산할 수 있는 수전해 시설과 수소충전소를 구축하기로 했다. 한화임팩트(전 한화종합화학)는 기존 LNG 발전용 터빈에 수소를 함께 태워 탄소를 저감하는 수소혼소 발전 기술을 확보해 실증사업을 추진 중이다.
효성은 약 1조2,000억 원을 투자해 생산부터 공급에 이르는 밸류체인 구축을 추진하고 있다. 효성중공업은 2023년까지 독일의 린데와 함께 울산 남구 용연 국가산업단지에 연산 1만3,000톤 규모의 액화수소 공장을 건립하고, 전국 30여 곳에 대형 액화수소 충전소를 세우는 등 수소 공급 네트워크 구축에도 힘을 쏟고 있다.
롯데는 롯데케미칼을 중심으로 수소생산과 수소탱크 사업을 공략하며 2030년까지 약 4조4,000억 원을 단계적으로 투자해 청정수소 60만 톤을 생산하고 수소 사업 매출 3조 원 목표를 실현한다는 전략을 세웠다.
실탄 장전하는 수소전문기업
이들과 달리 자금이 많지 않은 국내 수소전문기업들은 우수한 기술력을 바탕으로 투자를 받아 역량을 강화하고 있다. 대표적인 투자 유치 방식인 IPO(기업공개)를 통해서다.
국내 건물용 연료전지 시장의 강자인 에스퓨얼셀이 지난 2018년 10월 국내 연료전지 업계 최초로 코스닥에 상장됐다.
에스퓨얼셀은 상장 등을 통해 확보한 자금으로 지난 2020년 10월 2kW급 연료전지 드론 개발에 성공했고 이 외에도 선박, 지게차 등 다양한 모빌리티에 적용될 연료전지 파워팩 상용화를 목표로 개발에 힘쓰고 있다.
지난해 4월에는 본사를 수원 권선구 고색동 산업단지로 확장 이전하고 성능개선 R&D, 품질개선, 양산기술개발 등을 중점으로 하는 Q1센터를 신규 설립했다. Q1센터는 국내 최대 규모 연료전지 품질평가 사이트로, 10kW급 연료전지 기준 최대 40대의 동시 평가가 가능하다.
또 에스퓨얼셀은 2024년 유럽 건물용 연료전지 시장 수출을 목표로 체코에서 2,000시간 이상의 성공적인 실증평가를 수행하고 있으며 덴마크·이탈리아 등에서도 실증을 차례로 진행할 계획이다. 여기에 유럽연합의 통합규격인증인 CE인증을 받기 위한 작업도 진행하고 있다.
지난 2019년 10월 두산그룹은 연료전지사업을 더욱 강화하기 위해 사업지주회사인 ㈜두산에서 연료전지사업부를 인적분할해 두산퓨얼셀을 새롭게 설립하고 코스피에 재상장했다.
두산은 지난 2014년 건물용 연료전지 원천기술 보유업체인 미국의 클리어엣지파워를 인수하고 당시 국내 주택용 연료전지 시장점유율 80%를 차지하고 있던 퓨얼셀파워를 합병하며 연료전지사업 역량을 강화했다.
두산은 클리어엣지파워의 PAFC(인산형 연료전지)를 앞세워 국내 연료전지발전시장에 진입한 지 3년 만인 2018년 첫 1조원 수주를 달성하고 2019년에는 국내 발전용 연료전지 시장점유율을 70%까지 끌어올렸다. 이에 자율적인 경영과 신속한 의사결정 체계를 구축하고자 두산퓨얼셀을 설립했다.
두산퓨얼셀은 적극적인 투자에 나섰다. 먼저 2024년까지 단계적으로 최대 1,100억 원을 투자해 전북 익산에 있는 PAFC 생산공장을 증설할 예정이다. 이를 통해 생산능력을 2020년 말 기준 최대 90MW에서 올해 기준 275MW까지 확대할 계획이다.
지난 2020년 10월에는 이사회를 열고 한국형 SOFC(고체산화물 연료전지) 생산시설 투자 계획을 승인했다. 발전용 SOFC 셀·스택 제조라인과 SOFC 시스템 조립라인 구축에 2023년 말까지 724억 원을 투자할 계획이다. 이를 위해 영국의 세레스파워(Ceres Power)와 SOFC 개발을 위한 기술협약을 체결한 이후 건물·주택용 10kW SOFC 개발을 완료하고, 올해 출시에 나설 에정이다.
현대자동차의 수소전기차 넥쏘에 들어가는 수소연료탱크를 공급하는 일진하이솔루스는 지난해 4월 일진복합소재에서 일진하이솔루스로 사명을 바꾸고 그해 9월 코스피에 상장됐다.
일진하이솔루스는 지난 2014년 현대차가 세계 최초로 상용화한 투싼 수소전기차에 타입4 연료탱크를 공급한 데 이어 2018년부터 넥쏘에도 연료탱크를 전량 공급하고 있다. 또 2020년 11월부터는 현대차의 수소전기버스에 수소연료저장 솔루션을 제공하고 있다.
여기에 상용차, 드론, 철도, 선박용 수소연료저장 솔루션과 수소물류용 장비인 ‘튜브스키드’ 등 수소저장용기 포트폴리오를 확대하고 있다.
이를 위해 일진하이솔루스는 지난해 11월 전북 완주에서 R&D센터 착공식을 열었다. 이곳에서는 기존 승용차, 상용차 수소저장시스템 성능 향상 연구와 대형 상용차·튜브트레일러·선박·철도·도심형 항공기 등 미래 수소모빌리티용 신제품 연구개발 등이 이뤄진다. 또 자체 인증 테스트 시스템을 구축, 제품에 대한 경쟁력을 높여갈 방침이다.
연료전지스택의 핵심부품인 막전극접합체(MEA)를 생산하는 비나텍은 지난 2020년 9월 코스닥에 상장됐다.
비나텍은 주력 제품인 슈퍼커패시터에 사용되는 카본을 활용해 연료전지 스택의 핵심 소재·부품인 탄소 지지체, 촉매, MEA를 일괄 생산하는 원천기술을 확보했다. 슈퍼커패시터는 전자제품에서 전기를 모으고 방출하기 위해 사용하는 부품으로 수도·가스 미터기, 메모리 백업, 블랙박스 등에 쓰인다.
비나텍은 상장을 통해 확보한 자금으로 지난해 6월 전북 완주 테크노밸리 제2일반산업단지에 슈퍼커패시터와 연료전지 소재·부품을 생산할 신공장 기공식을 열었다. 2024년까지 총 860억 원을 투자해 해당 공장을 건설하고 120여 명의 직원을 채용할 계획이다.
이보다 앞선 지난 2020년 12월에는 사업 다각화와 시너지 창출을 위해 연료전지용 탄소 복합소재 분리판 제조사인 에이스크리에이션을 인수했다. MEA 제작을 넘어 스택 제작에 본격적으로 나서겠다는 신호로 읽힌다.
상장을 추진하는 곳도 있다. 먼저 범한산업이 지난 2019년 말 수소·연료전지사업부를 분리해 설립한 범한퓨얼셀이 지난 2020년 NH투자증권과 한국투자증권을 상장 주관사로 선정하고 지난해 10월 코스닥시장본부에 상장 예비심사를 청구해 지난 2월 상장위원회 심의를 통과했다. 상반기 내 코스닥 상장이 기대된다.
군수용 압축기, 잠수함의 공기불요추진체계(AIP) 관련 부품 등을 공급해온 범한산업은 지난 2015년 5월 군수용 연료전지 분야에서 높은 기술력을 보유한 GS칼텍스의 연료전지 사업 부문을 양수해 연료전지 사업에 진출했다.
이를 통해 지난 2018년 세계에서 15번째로 독자 설계해 진수한 장보고-III급 잠수함인 도산안창호함에 PH1 타입의 150kW급 PEMFC 4기를 공급했다. 독일 지멘스에 이어 세계 두 번째로 잠수함용 연료전지를 공급한 것이다.
이후 민수용 시장 진출을 위해 현대제철의 건물용 연료전지 부문을 양수, 자체 보유기술을 적용해 단가, 설치면적, A/S 편의성 등에서 경쟁우위를 가질 수 있도록 연료전지시스템을 개선했다.
여기에 건설기계용 연료전지 파워팩, 수소충전소 등 다양한 분야의 수소·연료전지 기술개발을 진행하고 있으며 본격적으로 군수용 및 민수용 연료전지, 수소충전소 사업을 추진하기 위해 수소·연료전지사업부를 분리해 범한퓨얼셀을 설립하고 상장을 준비하고 있다.
신재생에너지 전력변환시스템 전문기업인 지필로스도 상장을 추진하고 있다. 지필로스는 지난 2월 한국투자증권을 상장 주관사로 선정하고 본격적인 IPO 작업에 들어갔다. 한국투자증권은 오는 2024년 상반기에 상장하는 것을 목표로 IPO 실무 절차에 착수할 예정이다.
지난 2009년에 설립된 지필로스는 정부 과제를 통해 연료전지용 전력변환장치의 국산화 개발에 처음 성공했으며 이후 국내 연료전지 시장의 70% 이상을 점유할 정도로 그 기술력을 인정받고 있다.
지필로스는 연료전지용 전력변환장치 기술력을 바탕으로 지난 2017년 12월부터 지난해 4월까지 한국중부발전과 제주시 한림읍에 있는 상명풍력발전단지에서 미활용 전력을 활용해 수소를 생산하는 재생에너지 연계형 P2G(Power to Gas) 시스템을 국내 최초로 운용했다.
지필로스는 오는 2023년까지 제주에너지공사와 풍력에너지를 이용한 3MW급 대용량 그린수소생산 및 저장시스템을 구축하고 해양에너지원인 방파제 연계형 파력발전을 이용한 그린수소생산기술 개발에도 참여할 계획이다.
지필로스는 △P2G시스템 기술 선도 △에너지융합기술 강화 △그린수소 솔루션 기반 기술 등 3개 추진전략으로 그린수소 사업에 속도를 내 2025년 매출 2,500억 원 달성해 글로벌 수소전문기업이 되겠다는 목표를 설정했다.
미국, 일본에 이어 세계에서 3번째로 수소전기차 연료전지 분리막의 핵심 소재인 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 멤브레인 원천기술을 확보하고 상업화에 성공한 코멤텍도 상장을 준비하고 있다.
코멤텍은 지난 2007년 설립 후 지속적으로 PTFE 관련 연구를 진행해 연료전지용 PTFE 강화복합막 개발에 가장 중요한 원천기술인 PTFE 멤브레인 제조 기술을 확보하고 핵심 요소기술인 이오노머와 첨가제 분산, 상온·상압 막 표면 개질, 열처리, 고속 양산 기술 등을 100% 자체 구축해 높은 가격 경쟁력을 확보했다.
또 PTFE 막 제조와 관련해 신제품 인증(NEP)과 성능 인증(EPC)을 통해 기술력을 검증받았다. 이를 토대로 고성능 필터인 PTFE 헤파·울파 필터 여재, 무분진 케이블 포드(PTFE POD)와 같은 핵심 소재 국산화도 성공했다.
이를 통해 PTFE 멤브레인 대량생산 체계를 갖춘 코멤텍은 여러 업체에 제품을 공급하고 있고 공동 개발 계약도 체결했다. 지난해 12월에는 홍콩쉔롱기술유한회사와 200만 달러 규모의 공급계약을 체결하는 등 PTFE 강화복합막 시장 확대에 나서고 있다.
개미들을 위한 수소 펀드 잇따라 출시
수소 관련 금융상품에도 돈이 몰리고 있다. 자산운용업계에서는 글로벌 수소 산업의 핵심 기업에 투자할 수 있는 펀드를 출시하고 있다.
대표적인 곳이 바로 KB자산운용이다. KB자산운용은 지난 2020년 10월 국내 수소 관련주에 투자하는 상장지수펀드(ETF)를 출시했다. 이 ETF에는 현대차, 한화솔루션, 한국가스공사, 두산퓨얼셀, 일진하이솔루스, 효성중공업, 에스퓨얼셀 등 34개 기업이 편입됐다.
지난해 2월에는 업계 최초로 수소와 높은 사업 연관성을 가지고 있거나 핵심기술을 보유한 기업에 투자하는 펀드를 출시했다. 지멘스, 린데, 하이드로겐, 에어리퀴드, 플러그파워, 현대차, 두산퓨얼셀 등에 투자한다.
이어 지난 2월에는 국내 최초로 글로벌 수소경제 기업에 투자하는 ETF를 상장했다. 블룸에너지, 플러그파워, 에어리퀴드, 발라드파워시스템, 한국가스공사, 두산퓨얼셀, SFC에너지 등이 편입됐다.
KB자산운용의 차동호 ETF운용실 실장은 “기후 위기를 해결하기 위해 수소경제사회로의 전환이 필수적일 수 있다는 가능성으로 해당 상품을 만들었다”라며 “기후변화 문제에 대한 인식이 사회적으로 나날이 증가하면서 투자자금이 꾸준히 유입되고 있다”고 설명했다.
이어 “글로벌 주요 국가들이 모두 수소경제사회 진입에 힘쓰고 있어 수소산업의 장기적 전망을 밝게 보고 있다”라며 “그러나 변동성이 아주 클 수 있어 일부를 친환경 투자와 연계된 자산에 투자하거나 수소 관련 ETF에 분산 투자하는 것을 추천한다”고 덧붙였다.
또 한화자산운용은 지난 2월 15일 수소에너지와 연료전지 관련 25개 글로벌 기업으로 구성된 ‘BlueStar Hydrogen and NextGen Fuel Cell Index’ 지수를 추종하는 ETF를 출시했다. 플러그파워, 블룸에너지, 린데, 헥사곤퓨러스, 에스퓨얼셀, 세레스 파워 홀딩스 등이 편입됐다.
NH아문디자산운용과 미래에셋자산운용은 각각 지난해 4월과 7월에 수소산업 관련 기업에 투자할 수 있는 ETF를 상장했다. 해외의 경우 미국의 자산운용사인 디파이언스(Definance)와 디렉시온이 지난해부터 수소 관련 ETF를 운영하고 있다.
수소위원회와 글로벌 자문사 맥킨지가 지난해 7월에 발간한 ‘수소 인사이트 2021(Hydrogen Insights)’에 따르면 전 세계에서 발표된 수소 관련 대규모 프로젝트가 359건에 달하는 것으로 나타났다. 같은 해 2월에 집계된 프로젝트 수가 131건이었던 것을 감안하면 약 5개월 만에 3배 가까이 증가한 것이다.
수소위원회는 이 프로젝트들을 바탕으로 2030년까지 전 세계 수소 사업 투자 규모가 5,000억 달러에 이를 것으로 내다봤다. 이때 수소생산 규모는 1,100만 톤으로 예측됐다. 지난해 2월에 발표했을 때보다 60% 증가한 것이다.
또 맥킨지는 2050년 수소가 글로벌 에너지 수소의 18%를 차지하고 수소경제 시장규모는 연 2조5,000억 달러, 누적 일자리는 3,000만 개 이상 창출할 것으로 전망했다.
이처럼 수소산업에 대한 전망은 장밋빛이다. 수소로 돈이 몰리는 이유다.
