코오롱인더스트리가 수소차용 연료전지의 핵심 소재인 멤브레인(고분자전해질막, PEM) 양산 체제를 구축했다. 수소 경제 활성화에 발맞춰 연료전지 핵심 소재 시장을 선점할 수 있는 발판을 마련한 것이다.

코오롱인더스트리는 이달 중 구미공장 내 PEM 양산 라인을 준공하고 시운전을 거쳐 내년부터 생산에 나설 예정이다. 지난해 9월 상용화 시기를 앞당기기 위해 탄화수소계에 앞서 불소계 PEM 양산 투자를 결정한 지 1년여 만이다.

PEM은 수소연료전지의 4대 구성요소 가운데 하나로, 선택적 투과능력을 보이는 분리막이다. 외부에서 유입된 수소 가스가 전극층에서 수소이온과 전자로 분리되는데 이 전자가 도선을 따라 전류를 만든다.

코오롱인더스트리는 이번 설비 구축을 통해 PEM을 양산함으로써 이를 전극과 결합해 만드는 막전극접합체(MEA) 생산 기반도 갖추게 됐다. PEM과 전극 사이 결합에 있어 MEA의 최적 성능, 내구성을 동시에 강화할 수 있는 계면제어 기술 특허를 이미 보유하고 있다. 이처럼 PEM, MEA를 동시 생산하는 기업은 코오롱인더스트리가 국내 유일해, 시장 초기의 원료 수급, 성능, 가격 등의 불안 요인도 해소할 수 있을 것으로 기대된다.

특히 새로 가동하는 PEM 양산 설비는 최근 시장이 급성장 중인 에너지 저장장치(ESS)용 산화환원 흐름전지와 친환경 수소 생산을 위한 수전해기술에 적용되는 분리막도 생산할 수 있다. 세계적으로 기술 우위에 있는 탄화수소계 PEM 역시 조기 상용화를 목표로 연구개발 중으로 수소 및 친환경 사업 확장 기회를 점차 넓혀가고 있다.

업계 추산에 따르면 수소차 생산이 본격화하는 2025년 전세계 연료전지 시장에서 MEA가 3조원 이상, PEM이 1조원 이상 규모를 차지할 전망이고 이후 더욱 폭발적인 성장이 예상된다. 코오롱인더스트리 연료전지 사업을 총괄하는 이무석 상무는 “이번 PEM 양산 설비 구축으로 기존 수분제어장치 사업 역량과의 시너지를 통한 한발 빠른 사업 성장을 기대하고 있다”며 “월등한 기술력으로 글로벌 선두주자의 지위를 공고히 해나갈 것”이라고 말했다.

코오롱인더스트리는 PEM뿐만 아니라 MEA 개발에도 박차를 가하고 있다. 내년부터 국내 건물용 시장에서 단계적 판매에 나서는 것을 시작으로, 설비를 확충해 2022년 양산·판매를 목표하고 있다. 회사는 앞서 2016년 고어(Gore)사와 라이센스 계약을 통한 기술도입, 삼성SDI의 연구설비·핵심특허 매입 등으로 현재 독자 기술을 확보하고 있다. 이를 바탕으로 2022~2025년 급팽창할 것으로 보이는 중국 구동용, 유럽 자동차용 시장 진입을 위해 고객사들의 연료전지 시스템 개발 프로젝트에도 참여할 계획이다.