"가성비 좋은 그린수소 기술이 관건…두산과 SOFC 파트너"

스트롱코리아 2021
(5) 수소경제 엔진 '연료전지'

필 콜드웰 英 세레스파워 CEO

두 종류로 나뉘는 수소연료전지
車·드론 탑재용 모바일 연료전지
발전소·건물에 이용하는 SOFC

지난해 9월 미국 라스베이거스에서 열린 인터드론 전시회에서 관람객들이 두산의 드론용 연료전지팩을 살펴보고 있다. 두산그룹 제공

‘수소경제의 엔진’인 연료전지는 크게 두 가지다. 자동차, 드론, 플라잉카(도심항공모빌리티) 등에 탑재되는 모바일 연료전지와 발전소, 건물, 공장 등에 설치되는 정적(stationary) 연료전지다. 전자는 양성자교환막연료전지(PEMFC), 후자는 고체산화물연료전지(SOFC)가 대표적이다.

모바일 연료전지 관련 응용 기술은 현대자동차가 넥쏘를 상용화하며 세계를 선도하고 있다. 그러나 SOFC 관련 기술과 생태계는 국내에서 태동하지도 못했다는 게 업계의 진단이다. ‘스트롱코리아 포럼 2021’에 온라인으로 참석하는 주요 기업인 영국 세레스파워는 세계적으로 독보적인 SOFC 기술을 개발했다. 두산과 함께 2024년 SOFC 상용 제품을 선보일 계획이다. 영국 코스닥시장인 런던증권거래소 AIM에 2004년 상장했으며, 이달 기준 시가총액은 3조2000억여원이다. ‘수소경제의 미래’를 주제로 오는 26일 열리는 스트롱코리아 포럼 2021을 앞두고 필 콜드웰 세레스파워 최고경영자(CEO·사진)를 이메일로 인터뷰했다.

▷보유한 핵심 기술을 소개해달라.

“유일무이한 SOFC 기술과 그린수소를 생산하는 전해조(electrolyzer) 기술을 갖고 있다. 다양한 발전, 운송, 응용산업 분야 기업 고객이 시스템을 유지하고 제품을 생산할 수 있도록 기술을 제공하고 있다. 이 기술은 95개가 넘는 특허와 노하우, 영업비밀로 보호받는다. 앞으로도 SOFC 시장에서 선도 위치를 유지하기 위해 연구개발(R&D) 투자를 공격적으로 늘릴 것이다.”

▷독보적 기술을 어떻게 확보했는가.

“런던 임페리얼칼리지에서 비롯됐다. 리튬배터리와 연료전지 개척자인 브라이언 스틸 교수의 발명품이다. 스틸 교수는 1970년대 미국을 방문해 우주산업을 둘러본 뒤 연료전지 기술에 큰 관심을 두게 됐다. 세레스파워는 그가 탄생시킨 SOFC 기술을 완성하기 위해 20여 년 동안 노력해왔다. 다른 기업들의 SOFC 제품과 차원이 다르다고 자신한다. 대학들과 강력한 산학 협력 관계를 구축하면서 기술을 발전시키고 있다.”

▷개발 중인 기술은 고온수전해(SOEC)인가.

“그렇다. SOEC로 수전해 시장 판도를 바꿀 것이다. SOEC는 효율이 최대 85%에 이르는 가장 효과적인 수전해 기술이다. 강철 제조 과정에서 이산화탄소를 제거하는 기술(수소환원제철)에도 적용할 수 있다. 현재 메가와트(㎿)급 장치를 개발하고 있다. 내년엔 80% 이상 효율을 달성할 것으로 본다. 최종 목표는 그린수소를 ㎏당 1.5달러 이하로 생산하는 기술을 확보하는 것이다.”

▷경쟁업체를 꼽는다면.

“연료전지 분야에선 플러그파워(미국), 발라드파워(캐나다), 파워셀(스웨덴)이 있다. 이들과는 PEMFC 분야에서 경쟁하고 있다. 블룸에너지(미국)와는 SOFC 분야에서 맞붙고 있다. 수전해 분야에선 넬(노르웨이), ITM파워(영국)와 경쟁한다. 그런데 넬은 저온 알칼리 수전해, ITM파워는 양성자교환막(PEM)수전해 업체다. 우리가 개발 중인 SOEC는 이들과 차별화한 신기술이다. 효율이 월등히 높다. 각종 산업 공정에서 나오는 폐열을 이용할 수 있어 대단히 유용하다. 이들 기업 모두가 전체 수소 생태계를 키우길 바란다.”

▷해외 합작 프로젝트를 소개해달라.

“중국에서 웨이차이와 30킬로와트(㎾)급 수소전기버스를 개발하고 있다. 조인트 벤처를 설립해 연료전지를 양산할 것이다. 중국에서 수소전기차를 대량 생산하기 위한 사전 준비 작업이다. 독일에선 2018년부터 보쉬와 협력해왔다. 최근 밤베르크 공장에서 기술이전 프로그램을 마무리했다. 보쉬는 2024년까지 200㎿급 연료전지 시스템 양산을 준비하고 있다. 일본에선 미우라, 혼다와 협력 중이고 미국 에너지부(DOE)와도 교류하고 있다.”

▷두산을 파트너로 택한 이유는.

두산퓨얼셀이 개발한 발전용 수소연료전지.

“두산은 연료전지 상용화 비즈니스에서 부러운 실적(enviable track record)을 갖고 있다. 두산은 정적 연료전지 분야에서 세계 선두주자로 자리매김했다. 2019년 7월 상업용 건물의 열 및 전력 시스템을 겨냥해 처음 라이선싱 협약을 맺었다. 2020년 말엔 협력 관계를 더 넓혔다. 2024년엔 두산 등과 함께 시장에 대규모로 SOFC를 선보일 계획이다.”

▷소형모듈원자로(SMR)는 어떻게 평가하는가.

“SOEC는 폐열을 생산하는 공정과 잘 결합한다. 원전은 정확히 여기에 부합된다. 비즈니스 파트너들과 SMR에 관해 계속 논의하고 있다.”

▷이 밖에 하고 싶은 말이 있다면.

“대기 질, 기후변화 문제에 세계 인구 78억 명의 삶이 달렸다. 많은 기술을 개발하고, 속도를 높이고, 스케일업해야 한다. 세계 각국 정부는 전향적 사고를 해야 한다. 정부 정책은 세상이 당면한 문제에 해법을 제시해야 한다. 그 방법은 기술과 비즈니스를 지원하는 것이다.”

이해성 기자 ihs@hankyung.com