"수전해 기술 곧 상용화"···현대차, 수소사회 앞당길 비책 찾았다

연료전지 브랜드 'HTWO' 수소 밸류체인 사업으로 확장

수년 내 PEM 수전해 기술 상용화···"생산비용 절감 기대"

모든 밸류체인 하나로 연결···세계 각국 실증 프로젝트 참여

장재훈(가운데) 현대차 사장과 김창환(왼쪽) 현대차·기아 수소연료전지개발센터장이 9일(현지시간) 오전 미국 라스베이거스에서 열린 현대차 미디어데이에서 수소사업 전략을 발표하고 있다. 사진=박경보 기자

현대자동차가 CES 2024에서 수소사회를 앞당길 새로운 전략을 공개했다. 현대차는 기존 연료전지 브랜드인 'HTWO'를 그룹사의 수소 밸류체인 브랜드로 확장하고, 수년 내 메가와트(MW)급 PEM 수전해 기술을 상용화할 계획이다.

현대차는 8일(현지시간) 미국 라스베이거스 만달레이베이 컨벤션 센터에서 열린 '국제 전자제품 박람회(CES)' 미디어데이에서 이 같은 미래 전략을 밝혔다.

이날 장재훈 현대차 사장은 "현대차의 모든 기술적 진보는 인류 삶을 더 풍요롭게 만들기 위한 것"이라며 "청정 수소가 모두를 위해, 모든 것에 에너지로 쓰이며 어디에서나 활용 가능하도록 수소 사회 실현을 앞당기겠다"고 강조했다.

현대차는 1998년 연료전지 연구 초기부터 수소 관련 기술을 집중 개발해왔다. 이후 2013년 투싼 ix35 수소전기차의 세계 최초 양산을 거쳐 25년 넘게 수소 에너지 기술에 투자해 수소 분야의 선두주자로 자리매김했다.

현대차는 올해 CES에서 기존 연료전지 브랜드인 'HTWO'를 현대차그룹의 수소 밸류체인 사업 브랜드로 확장하겠다는 선언과 함께 수소 사회로의 전환을 앞당길 'HTWO Grid' 솔루션을 발표했다.

현대차그룹의 수소 밸류체인 사업 브랜드인 'HTWO'는 그룹내 각 계열사의 역량을 결합해 최적화된 맞춤형 패키지를 제공하는 것이 핵심이다. 수소의 생산, 저장, 운송 및 활용의 모든 단계에서 고객의 다양한 환경적 특성과 니즈에 맞춰 단위 솔루션(Grid)을 결합하는 방식이다. HTWO Grid솔루션으로 수소 산업의 모든 밸류체인을 연결하면 생산부터 활용까지 수소 사업의 성장을 견인할 수 있을 것으로 기대된다.

현대차는 수소 생산 관련 다양한 기술을 개발하고 있다. 특히 궁극적인 친환경 수소인 '그린 수소 ' 생산을 위해 수 년 내 메가와트(MW)급 PEM 수전해 기 양산화를 목표로 하고 있다.

업계에 따르면 현재 알카라인 수전해 대비 PEM 수전해 수소 생산비용은 약 1.5배 정도 비싼 편이다. 하지만 향후 수소전기차용 연료전지 부품 및 생산 인프라 공용화를 통해 현재의 PEM 수전해와 알카라인 수전해 대비 경쟁력 있는 가격으로 수소를 양산할 수 있다는 게 현대차의 설명이다.

현대차는 폐기물을 활용해 수소를 생산하는 자원순환형 수소 생산기술도 공개했다. 현재 '그린 수소'를 생산할 수 있는 방법은 수전해 방식이지만 수자원이 제한적이거나 재생에너지 공급이 용이하지 않은 지역에서는 실현이 어렵다. 현대차는 이를 해결하기 위해 생활폐기물을 수소로 전환하는 자원순환형 수소 생산 기술을 개발하고 있다.

사진=현대차 제공

현대차그룹이 추진 중인 자원순환형 수소 생산 기술은 ▲유기성 폐기물을 수소로 전환하는 방식(W2H) ▲폐플라스틱을 수소로 전환하는 방식(P2H) 등 두 가지로 구분된다.

첫번째 방식인 W2H는 음식물 쓰레기, 하수슬러지(수처리 과정에서 생긴 침전물), 가축분뇨 등과 같은 유기성 폐기물에서 발생된 메탄을 정제해 바이오가스를 만든 후, 수소로 변환하는 방식이다.

W2H는 지역 내 수소 생산 거점을 만들 수 있어 수소 운반 및 저장 과정의 비용을 절감함으로써 수소 자원의 독립성을 높일 수 있다는 장점도 주목된다.

P2H는 재활용이 불가능한 폐플라스틱을 액체 상태로 녹이고 가스화 공정을 통해 합성가스를 생산하는 방식이다. 이 합성가스를 정제하면 대규모로 수소를 생산할 수 있다.

현대차그룹은 수소의 생산 뿐 아니라, 저장, 운송 및 활용에 있어서도 다양한 기술을 개발 중이다. 수소는 액체, 기체 및 고체 방식으로 저장이 가능하며, 천연가스와 마찬가지로 육상, 해상 등 다양한 방식으로 운송이 가능하다. 실제 적용 사례로 현재 서울 광진구에서 이동형 수소 충전소를 운영 중이며, 향후 제주도 등으로 확장 운영을 검토하고 있다.

현대차그룹은 도시의 거리, 하늘, 바다에 이르기까지 고객들의 다양한 용도와 규모에 맞춰 수소 모빌리티 솔루션 패키지를 제공할 예정이다. 이를 위해 수소 관련 실증 사업에 적극 참여하고 프로젝트별 맞춤형 HTWO Grid 솔루션을 확산할 계획이다.

대표적으로 인도네시아 정부, 민간 합작 프로젝트에는 W2H 생산 모델 중심의 HTWO Grid 솔루션이 제공된다. 인도네시아는 탄소중립 달성을 위해 수소 솔루션 도입에 높은 관심을 보이고 있다. 현대차그룹의 주요 생산 거점이 위치한 서부 자바주에 적용되는 W2H 생산 모델 중심의 솔루션으로 지역단위 에너지 자립 문제해결이 가능해질 것으로 기대된다.

현대차그룹 W2H생산 모델을 통해 지역에서 발생한 쓰레기를 활용한 소규모 수소 생산 허브 구축, 수소 에너지 기반의 산업단지 조성을 계획 중인 인도네시아 사례가 아세안 지역, 더 나아가 전세계의 탄소중립을 지원하는 기술로 확산될 것으로 기대하고 있다.

또한 미국 '캘리포니아 항만 친환경 트럭 도입 프로젝트'에 엑시언트 수소전기차 30대가 참여해 품질 검증 및 배기가스 감소 등을 테스트하고 있다. 미국 정부의 수소 인프라 구축 프로젝트인 'H2Hub '프로그램에도 참여한다. 이와 더불어 글로벌 이커머스 기업들과 협업해 탄소중립 물류 인프라 구축에도 기여할 예정이다

메타플랜트가 건설되고 있는 조지아주와도 사바나 지역의 청정 물류 프로젝트를 추진한다. 엑시언트 수소전기트럭 트랙터를 물류에 도입하고 수소 충전소 등의 인프라를 조지아주와 함께 구축할 계획이다. 조지아주는 수소 생태계 확산을 견인할 수 있을 것으로 예측하며 일자리 창출 및 제반 경제효과를 기대하고 있다.

현대차그룹은 수소를 에너지원으로 활용하는 최종 사용자로서 연간 수소 소비량을 지난해 1만3000톤에서 2035년까지 약 300만톤으로 늘린다. 현대차그룹이 수소 소비량을 늘리기 위해 노력하는 것은 대규모 수소 수요 창출에 기여해 수소사회 실현을 앞당기기 위한 일환이다.

특히 현대차는 승용 수소전기차(FCEV)분야에서도 시장 리더 입지를 강화하기 위해 수소전기차 넥쏘의 후속 모델을 2025년까지 출시할 계획이다.