EG, 자동차용 고체수소저장소재·이차전지 음극소재 기술경험 축적으로 제품화 기대
2020년 한․중․일 친환경차 전쟁 초읽기
[에너지데일리 조남준 기자] 지난해 EU가 발표한 그린딜 정책으로 인해 유럽 전역에서 탈 내연기관의 움직임이 일고 있는 가운데, 아시아 시장은 한․중․일을 중심으로 치열한 친환경차 전쟁을 예고하고 있다.
중국은 2040년부터 내연기관차 판매를 금지하고 친환경차 보급을 확대한다. 이 같은 결정은 친환경차 시장을 주요 산업으로 육성하기 위한 의도로 해석된다.
이와 관련 중국은 지난 2019년부터 신에너지 차량(NEV) 크레디트 의무제를 시행하고 있다. 연 3만대 이상 내연기관차를 생산·수입하는 자동차 업체는 금년부터 판매 차량의 12%를 신에너지 차량으로 대체해야 한다.
중국이 주목하고 있는 시장은 전기차 부문으로, 중국 정부는 그동안 최대 주행거리에 따라 전기차 구매 시 보조금을 지급해 왔다. 친환경차 시장의 안정적인 정착을 위해서다. 초기 시장에서 벗어나 성숙 단계로 접어든 지금, 중국은 전기차 보조금 2년 연장을 발표했다.
아시아 삼국 중 가장 먼저 수소를 에너지정책에 편입한 국가라는 타이틀을 가진 일본 또한 2050년부터 내연기관차 판매를 금지한다고 밝혔다. 일본은 지난 2014년 제4차 에너지기본계획 발표에서 수소사회 실현을 위한 로드맵을 마련한 데 이어, 이에 대한 구체적인 시행 방안을 제시했다.
일본은 클린에너지 자동차(Clean Energy Vehicle) 도입촉진 대책비 보조사업을 통해 친환경자동차 보급을 지원하고 있다. 또한 친환경자동차의 종류에 따라 전기차(PHEV, BEV)와 수소차에 각기 다른 보조금이 지급하고 있다.
우리나라는 지난해 '수소경제 활성화 로드맵'을 발표하며, 수소에너지를 차세대에너지로 적극 육성해 세계 최고 수준의 수소경제선도국가로 도약하겠다고 천명했다. 정부는 오는 2030년까지 전기·수소차 신차 판매 비중을 33%까지 끌어올려 미래차 경쟁시장을 선점하겠다는 의지를 다졌다.
이러한 정부의 노력에 힘입어 국내 자동차 업체들이 내수 시장에서 판매한 친환경차가 최초로 10만 대를 넘기는 등 가시적인 성과를 기록했다.
성큼 다가온 친환경차 대중화 시대, R&D와 인프라 구축이 선결과제
전문가들은 수소차와 전기차, 드론 등 기술 개발은 궤도에 올랐지만, 수소생산 및 저장, 유통, 기타 분야의 기술 성숙도는 아직 해결해야 할 과제가 많이 남아 있다고 분석했다. 이에 정부와 업계는 친환경차의 핵심 부품 및 소재 개발에 분주한 움직임을 보이고 있다.
일례로 정부는 최근 미국 수소연료전지 업체의 전해질막 국내 생산공장 건설을 타진 중이라고 전했다. 전해질막은 수소와 산소를 결합해 전기를 만드는 연로전지 스택에 반드시 필요한 소재로 수소차의 핵심 부품이라 할 수 있다.
하지만 이러한 전해질막은 국내 생산이 아닌 일본으로부터 수입할 수 밖에 없었다. 업계는 이번 생산공장 건설을 통해 그동안 일본 에 의존해 왔던 소재를 국산화할 수 있을 것으로 내다봤다.
또한, 지난해 연이어 발생한 수소충전소 및 ESS 폭발 사고 등으로 인해 신재생에너지의 안전성과 효율성에 대한 경각심이 강조되면서 수소 저장 기술에 대한 관심도 덩달아 높아지고 있다.
최근 한국전력공사(이하 한전)이 개발한 LOHC기술은 수소를 액체 화합물 안에 저장함으로써 안전한 저장과 운송이 가능하며 수송비용도 저렴하다. 일정한 조건(50~180℃의 온도, 대기압 50배의 압력)에서 수소를 수소저장 액체인 DBT와 촉매에 반응시키면 액체화합물에 흡수돼 저장되는 원리다.
수소를 250℃ 이상의 온도와 대기압의 약 3배 조건에서 촉매와 반응시키면 저장된 액체에서 수소가 분리되고, 분리된 수소저장 액체는 재사용이 가능한 것이 특징이다.
(주)EG는 세계 최초로 차량 탑재용 고체수소저장소재 개발에 전력을 다하고 있다. EG는 지난 2015년 고체수소저장소재 개발 관련 국책과제에 선정된 데 이어 2016년 한국과학기술연구원(KIST)과 함께 차량용 고용량 고체수소저장소재(소듐알라네이트, NaAlH4) 합성에 성공한 바 있다.
현재 EG는 NaAlH4소재 성능을 최적화하는 한편, 대량생산 체계를 완비하기 위한 연구개발에 노력을 기울이고 있다.
이와 함께 EG는 전기자동차의 필수 부품인 이차전지 음극재 개발에도 앞장서고 있다. EG가 개발한 비탄소계 리튬이온전지 음극재는 기존의 실리콘 음극재의 단점인 부피 팽창 문제를 해결해 안전성과 방전용량을 개선한 제품으로 관련 시장의 주목을 모으고 있다.
EG는 지난 2017년 11월에는 '탄소 복합 실리콘 음극 활물질의 제조방법, 이에 의하여 제조된 탄소 복합 실리콘 음극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지'로 핵심 기술 특허 등록을 완료했다.
이외에도 '서브미크론 크기의 실리콘 입자의 제조장치 및 방법' 특허를 보유하고 있다. EG 관계자는 "앞으로의 미래차 개발에는 친환경 기능이 필수로 탑재될 것"이라며, "국내시장이 경쟁에서 뒤처지지 않기 위해서는 핵심 부품 및 소재 개발에서 기술력을 확보하는 것이 우선사항"이라고 설명했다.
