26일 시노펙스(대표이사 손경익)는 서울 여의도에서 기자간담회를 열고 2015년 에너지기술개발사업의 자동차 연료전지용 과불소계 술폰산 이오노머-PTFE 강화막 국산화 과제의 주관기업으로 선정됐다고 밝혔다.
시노펙스가 주관하는 자동차 연료전지 과제는 총 46억원 규모로 3년간 국내 최초로 불소계 소재를 기반으로 수소차 연료전지 분리막을 개발하는 국책과제다.
시노펙스가 주관하는 불소계 연료전지 국산화 과제 컨소시엄은 국내 유일의 PTFE 소재를 확보하고 있는 코멤텍과 국내 최고의 불소계 소재 연구기관인 한국화학연구원, 다양한 연료전지용 소재 개발을 진행한 한국과학기술연구원, 연료전지 분리막의 특성연구를 담당하는 단국대학교와 상명대학교로 이뤄졌다.
수소차용 연료전지 분리막은 세계경제포럼(WEF)에서 2015년 떠오르는 10대 기술 중 하나로 선정된 수소자동차의 핵심부품이다.
불소계 소재인 이오노머와 PTFE로 구성된 분리막(강화막)으로 연료(수소)와 산화제(공기)가 섞이지 않도록 분리하고 연료극에서 생성하는 수소이온을 공기극까지 운반해 전기를 생산하게 하는 연료전지의 핵심 소재다.
현재 수소차와 가정용 연료전지 분리막은 우수한 기계적, 화학적 특성을 보유하고 있는 고내구성 불소계 분리막이 적용되고 있다. 전 세계적으로 PTFE 다공성막을 생산하는 고어(Gore)사가 시장을 독점적으로 주도하고 있다.
그 동안 연료전지 분리막 국산화를 위해 부분불소계, 탄화수소계 소재를 적용하여 많은 기업들이 개발에 나섰다. 하지만 연료전지에 적합한 기계적, 화학적 특성을 만족시키지 못해 상용화에 이르지 못했다.
시노펙스는 연료전지의 전기화학반응을 위해 수소이온만을 선택적으로 통과시키는 과불소계 술폰화 이오노머를 PTFE 기반의 다공성 보강막에 함침시켜 분리막을 제조하는 것이다. 이는 국내 최초로 불소계 연료전지 분리막 상용화를 진행하는 것이다.
특히 시노펙스가 주관하는 연료전지 분리막 국산화 과제 컨소시엄은 연료전지 분리막의 핵심소재인 이오노머, PTFE 소재의 국산화와 대량생산이 가능한 롤투롤(Roll-to-Roll) 공법을 적용했다. 분리막 제조 기술에 이르기까지 수소 연료전지 분리막 소재부터 양산기술을 모두 국산화해 연료전지 분리막 시장을 독점하고 있는 미국 고어사의 나피온(Nafion)과 동일한 수준의 성능과 최대 50% 저렴한 가격 경쟁력을 확보하겠다는 전략이다.
시장 조사기관인 프로스트 앤 설리반이 지난해 발표한 자료에 따르면 2022년 수소연료전지 자동차 생산량은 전 세계 자동차 시장의 2%인 연간 25만 대로 전망하고 있다. 수소차용 분리막 시장 규모는 1조1000억원으로 추정하고 있다.
시노펙스는 본격화 되고 시장규모가 대폭 확대될 것으로 전망되는 있는 수소차 연료전지 분리막 국산화를 통해 신성장동력을 확보한다. 또 물론 세계적인 분리막(멤브레인) 전문기업으로 도약 한다는 계획으로 공격적인 투자를 진행해 수소차 연료전지 분리막 사업의 역량을 강화하고 있다.
시노펙스 수소차 연료전지 분리막 국산화를 위해 지난 3월 국내 유일의 PTFE 소재 기술을 확보하고 있는 코멤텍과 사업제휴와 투자를 완료했다. 지난 24일 단국대학교와 이오노머 분산액 제조 기술 이전 협약 체결로 연료전지 분리막 핵심소재인 PTFE, 이오노머 기술을 모두 확보하는 등 수소차 분리막 개발에 총력을 다하고 있다.
또 관련 기술이 대용량에너지저장(ESS), 이차전지 분리막, 수처리 등 다양한 분야에 적용되고 있는만큼 ESS에 적용되는 분리막 시장을 함께 공략할 예정이다.
정민재 시노펙스 사장은 "시노펙스가 국내 최초로 불소계 연료전지 분리막 개발 과제의 수행을 뜻 깊게 생각한다"며 "불소계 연료전지 분리막의 조속한 국산화를 통해 미래 국부산업인 수소차를 비롯한 국내 수소관련 산업 경쟁력에 향상에 기여하고 세계적인 분리막 전문기업으로 도약하는 계기를 마련하겠다"고 설명했다.
유현석 기자 guspower@etomato.com