코오롱인더스트리와 현대자동차가 공동 개발한 `연료전지 수분 제어용 멤브레인 시스템`이 제23주차 IR52 장영실상을 수상했다. 멤브레인은 특정 성분을 선택적으로 통과시킴으로써 혼합물을 분리할 수 있는 액체 혹은 고체의 막을 일컫는다. 이 제품은 수소연료전지에서 나오는 부산물 중 수분만 선택적으로 통과시키는 시스템이다.

수소연료전지는 수소와 산소를 반응시켜 전기를 생산하는 방식으로 반응 후 부산물로 물이 생긴다. 또한 수소와 산소를 반응시킬 때는 수분이 반드시 필요하기 때문에 수소연료전지차를 개발할 때 외부에서 수분을 공급하지 않고 물을 재순환시키는 시스템이 필요하다.

기존에는 수소연료전지차를 개발하기 위해 친수성(親水性)이 강한 불소계 멤브레인을 이용했지만 단가가 매우 비싸다는 점 때문에 상용화에 걸림돌이 됐다.

이에 코오롱인더스트리와 현대자동차는 탄화수소계 재질에 스펀지처럼 얇은 다공성 구조를 만들어 불소계 제품만큼 수분 통과 성능이 뛰어난 제품을 개발했다.

이무석 코오롱인더스트리 수석연구원은 "수입하는 불소계 수분 제어용 멤브레인 제품과 성능은 대등하지만 단가는 약 10분의 1 수준으로 낮췄다"며 "또한 이 제품은 영하 40도~영상 120도에 이르는 온도에서 작동이 가능하고, 산악이나 자갈밭길의 진동 조건에서도 견디는 등 내구성도 뛰어나 불소계 제품을 대체할 차세대 제품이 될 것으로 기대한다"고 말했다.

코오롱인더스트리와 현대자동차는 지난해 국내 4억원의 매출을 시작으로 2016년 150억원, 2020년까지는 3000억원 이상의 연간 매출과 수입 대체 효과를 기대하고 있다. 이 제품은 현재 국내에서 세계 최초로 출시된 수소연료전지차 `투싼IX`에 장착돼 있다.

이 수석연구원은 "선진국을 중심으로 고분자 연료전지 시장은 2020년 13조원 이상으로 확대될 전망"이라며 "지속적인 기술개발을 통해 세계 시장을 확대하고 연료전지 수분 제어 시스템의 표준 제품화를 달성해 세계 시장 40% 이상을 점유하는 것을 목표로 하고 있다"고 밝혔다.

■ 주최 : 매일경제신문사·한국산업기술진흥협회

■ 후원 : 미래창조과학부

[김미연 기자]