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파리 기후 협약 이후 전 세계적으로 온실가스 배출량 절감 노력이 한창이다. 우리나라 역시 오는 2030년까지 배출될 것으로 예상되는 온실가스 배출량의 37%를 감축해야 한다. 온실가스 배출 감소를 위해서는 기존의 석탄발전을 통해 생산되는 에너지가 아닌 친환경 녹색 에너지 개발이 필수라는 게 전문가들의 중론이다. 전 세계적으로 친환경 에너지를 생산하기 위해 막대한 자금을 투입해 기술 개발에 박차를 가하는 이유다. 우리나라 역시 글로벌 추세에 발맞춰 친환경 에너지를 생산하기 위해 부단히 노력 중이다. 그 첨병 역할은 특유의 성실함과 사람 중심의 경영으로 국내 최장수 기업으로 이름을 올린 두산이 맡고 있다. 두산은 친환경 미래 에너지의 핵심인 연료전지 원천기술로 두각을 나타내고 있다. 연료전지는 미래 에너지 문제와 공해 문제를 한꺼번에 해결할 수 있는 대안으로 꼽히는 분야다. 전기를 이용해 물을 수소와 산소로 분해하는 것을 역이용해 수소와 산소에서 전기 에너지를 얻는 게 기본 원리다. 특히 두산은 부생수소(제철·석유화학 공정에서 발생하는 수소)를 연료로 사용하는 연료전지 개발에 성공하며 전 세계적인 관심을 받고 있다. 정부 역시 연료전지 사업에 호응하고 있어 두산의 기술력은 앞으로 더욱 진일보 할 것으로 전망된다. 우리나라가 에너지 강국으로 발돋움하는 데도 적지 않은 기여를 할 것이라는 게 전문가들의 견해다. 스카이데일리가 창간 7주년을 맞아 ‘국내 대기업의 첨단 미래산업 육성’ 시리즈 세 번째로 글로벌 연료전지 시장의 강자로 발돋움 하고 있는 두산을 취재했다. 
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전 세계적으로 ‘친환경’에 대한 관심이 점차 높아지면서 온실가스 배출량을 최소화 한 ‘친환경 에너지’가 각광받고 있다. 세계 각 국은 환경오염이 적으면서도 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 에너지에 대해 고민하는 추세다. 이런 가운데 수소연료전지(이하·연료전지)는 ‘친환경 에너지’ 최근 가장 두각을 나타내는 분야로 꼽히고 있다.
태양광·풍력 등과 마찬가지로 환경 오염과 거리가 먼데다 안정적으로 전력 공급을 구현할 수 있어서다. 우리나라 최장수 기업인 두산은 원료전지 분야에서 최근 두각을 나타내고 있다. 원천기술을 직접 개발해 해당 시장에서 강세를 보이고 있어서다. 두산은 특히 해당 분야에 진출한 중소기업과의 상생에도 적지 않은 노력을 기울이고 있어 더욱 높은 평가를 받고 있다.
미래사회 이끌 친환경에너지 선도기업 두산…원천기술 토대로 글로벌 1위 노크
‘(주)두산 퓨얼셀BG’(이하·두산퓨얼셀)은 연료전지 원천기술을 확보해 해당 분야의 국내 시장을 선도하고 있다. 지난 2014년 (주)두산은 국내 연료전지 선도업체인 퓨얼셀파워와 건물용 연료전지 원천기술 보유업체인 미국 클리어엣지파워(CEP)을 각각 인수하며 본격적으로 연료전지 사업에 뛰어들었다.
연료전지는 액화천연가스(LNG) 등 연료에서 수소를 추출해 산소와 화학반응을 일으켜 전기를 생성하는 발전시설이다. 연료를 태우는 석탄 발전에 비해 질소산화물, 황산화물, 미세먼지 등 오염물질이 적게 배출되고 소음·연기도 거의 없어 친환경 발전시설로 각광받고 있다. 특히 좁은 국토로 인해 태양광·풍력 등의 시설 설치에 한계를 지닌 우리나라의 경우 연료전지가 신재생에너지 확대 및 온실가스 감축에 좋은 대안이 될 것으로 전망된다.
두산퓨얼셀은 현재 원천기술을 바탕으로 발전용부터 주택용까지 다양한 제품 라인업을 구축한 상태다. 고효율의 경제성을 확보함과 동시에 탄소배출 저감·대기오염 및 소음 최소화로 친환경 발전 솔루션을 제공하고 있다.
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| ▲크게 보기=이미지 클릭 [그래픽=김해인] ⓒ스카이데일리 |
두산퓨얼셀의 주력 제품은 ‘인산형연료전지(이하·PAFC)’다. PAFC는 융용탄산염연료전지(MCFC·60℃ 이상)에 비해 60℃ 이상의 중온수에서 작동하기 때문에 열발전이 적은 편이나 연료전지 시스템을 컨테이너 형태로 차곡차곡 쌓을 수 있기 때문에 좁은 부지에도 발전설비를 설치할 수 있다는 장점을 지녔다.
두산퓨얼셀과 국내 연료전지 시장에서 경쟁을 펼치고 있는 상대는 포스코에너지다. 포스코에너지는 지난 2015년 상반기까지 국내 발전용 연료전지 시장 점유율이 90%에 육박했지만 스택(수소와 산소를 반응시켜 전기와 물을 만드는 장치)성능 논란으로 수주 절벽 상황에 이르면서 위상이 크게 쪼그라들었다.
그 틈을 타 괄목할만한 성장을 이룩한 두산퓨얼셀은 남동발전 분당, 동서발전 일산, 서부발전 서인천, 남부발전 신인천 등 수도권 지역 발전소에 설치되는 연료전지 사업을 연이어 따냈다. 올해 두산퓨얼셀은 연료전지부문에서 올해 상반기에만 8400억원 규모의 수주를 달성했다. 전년 동기 대비 170% 증가한 금액이다. 관련업계에서는 올해 두산퓨얼셀이 처음으로 흑자를 기록할 것으로 전망하고 있다.
업계 안팎에서는 올해 두산퓨얼셀은 포스코에너지를 꺾고 업계 1위로 도약할 것으로 전망된다는 반응이 주를 이룬다. 2015년 이후 수주 절벽에 부딪힌 포스코에너지와 달리 두산은 꾸준히 수주를 하고 있어서다.
특히 지난해 5월 전북 익산시 제2일반 산업공단 내 1만744㎡ 부지에 약 400억원을 투자해 연료전지 생산공장을 건설하면서 격차는 더욱 벌어질 것으로 관측된다. 국내 최대 규모의 두산퓨얼셀 익산공장은 연간 440KW용 144대, 총 63MW 규모의 연료전지 생산이 가능하다.
두산퓨얼셀은 지난해 LNG를 개질해 발전을 하는 방식이 아닌 부생수소를 연료로 사용하는 기술을 개발해 기존 연료전지에 비해 발전단가가 낮은 연료전지를 생산하는데 성공했다. 부생수소 연료전지는 각종 화학공정의 부산물로 생기는 수소를 연료로 사용하는 방식으로 전기를 생산한다.
미세먼지의 원인 물질인 질산화물(NOx), 황산화물(SOx), 온실가스, 분진 등이 없고 미세필터를 통해 대기 중 1미크론(1㎜의 1000분의 1)의 초미세먼지까지 걸러낼 수 있다는 장점이 있다. 두산퓨얼셀은 대산그린에너지가 충남 서산시 대산산업단지에 건설하는 부생수소 연료전지 발전소에 연료전지 114대(총용량 50MW)를 공급할 계획이다. 이번 프로젝트 총 계약 금액은 4690억원에 달한다.
두산 연료전지는 새로운 분야의 개척자…“정부 정책의 일관성이 중요”
두산그룹 사옥에서 만난 문상진 두산퓨얼셀 상무는 자신들에 성과에 대해 다소 겸손한 태도를 취했다. 그는 “우리는 합병을 통해 기술을 습득한 케이스다”며 “우리의 기술은 다소 오래된 것이다”고 밝혔다. 이어 “다양한 연료전지가 등장하고 있지만 PAFC가 가장 안정적으로 전력을 공급할 수 있다”며 “사용자 입장에서는 장시간동안 안정적으로 움직이는 연료전지가 필요하기 때문에 두산의 연료전지를 찾는 것이다”고 설명했다.
그러면서도 두산의 연료전지 기술에 대해서 만큼은 남다른 자부심을 나타냈다. 문 상무는 “우리나라 대부분 산업이 ‘패스트팔로워’(새로운 제품, 기술을 빠르게 쫓아가는 전략)을 따랐지만 연료전지만큼은 ‘퍼스트무버’(새로운 분야를 개척하는 선도자)로서 시장을 선도하고 있다”며 “발전용연료전지기술 상용화는 우리와 미국만이 할 수 있다”고 강조했다.
이어 “독일, 이탈리아 등도 연료전지 상용화에 실패했고 심지어 옆나라 일본도 몇 차례 실패한 후 최근 다시 시도하고 있는 상황이다”며 “유럽의 경우는 아예 발전용 연료전지 기술 구현이 어렵다는 판단 하에 소형 연료전지로 선회하는 경우도 있다”고 덧붙였다.
문 상무는 연료전지 분야에 있어 새로운 기술의 성공 여부는 ‘노하우’에 달려있다는 입장이다. 그는 “리버스엔지니어링(이미 만들어진 시스템을 역으로 추적하여 처음의 문서나 설계기법 등의 자료를 얻어 내는 일)을 통해 기술력을 얻을 수 있지만 1년 이상 연료전지를 운영하는 경우가 드물다”며 “스텍 디자인에 문제가 있을 수도 있지만 스텍을 어떻게 운영하는가에 대한 노하우의 차이라고 생각한다”고 밝혔다.
문 상무는 두산퓨어셀의 향후 계획에 대해서도 밝혔다. 그는 “두산은 연료전지 분야에서 현재의 위치만 바라보고 있지 않다”며 “전통적인 전력공급으로만은 만족하지 못한다”고 말했다. 이어 “연료전지만이 할 수 있는 특정 분야를 찾으려고 노력 중이다”며 “해당 분야를 찾게 된다면 전략도 변화할 것이고 시장의 판도 자체도 바뀔 것이라고 본다”고 덧붙였다.
문 상무는 연료전지 사업 발전을 위해서는 정부의 역할이 무엇보다 중요하다고 강조했다. 그는 “에너지 사용 패턴이 수소로 옮겨지면서 수소를 수소답게 사용할 수 있도록 구현하는 것이 중요한 의제가 됐다”며 “연료전지가 해당 문제를 해결해 줄 수 있다”고 설명했다.
이어 “연료전지 산업이 발전하기 위해서는 정부의 일관된 정책이 필요한데 이는 결코 대기업만을 위한 것이 아니라고 생각한다”며 “일관된 정책이 10년간 지속된다면 중소기업도 안심하고 투자를 지속할 수 있고 이를 통해 연구개발 등이 이뤄져 우리나라가 글로벌 연료전지 분야에서 막강한 경쟁력을 갖출 수 있으리라 본다”고 분석했다.
그러면서 “실제로 현재 두산의 연료전지 1차 협력업체만 40여곳에 이르며 부품 국산화 과정을 통해 협력업체가 점차 증가하고 있는 추세다”며 “정부가 확실한 정책 기조를 밝혀주면 중소기업도 믿음을 가지고 대기업과 함께 기술발전에 매진할 수 있으며 이를 통해 국가 경쟁력에 기여하고 많은 일자리가 창출될 것이다”고 강조했다.
문 상무는 “현재는 LNG를 사용해 수소를 수출하는 것이 가장 쉬운 방법이라 완벽한 녹색 전기를 얻기에는 힘든 상황이다”며 “부생수소 연료전지가 통해 녹색 전기를 얻는 데 크게 기여할 것으로 보이며 전 세계적으로 확산된다면 두산이 친환경 에너지의 역사에 한 페이지를 장식할 수 있을 것으로 기대된다”고 강조했다.
[조성우 기자 / 행동이 빠른 신문 ⓒ스카이데일리]
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