2021.10.06 (수)

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수소사업 사활 건다 ① 수소에 돈 보따리 푸는 SK・한화・포스코

기존 사업 역량 활용, 수소 전주기 밸류체인 완성 전략
SK, 2025년 28만 톤 수소 생산…美 플러그파워에도 투자
한화, 그린 수소 생산기술 개발…수소탱크 기술도 확보
포스코, 2050년까지 수소 생산 500만 톤 체제 구축

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[월간수소경제 이종수 기자] 정부는 지난 2019년 1월 ‘수소경제 활성화 로드맵’ 발표 이후 수소경제 표준화 로드맵, 수소 기술개발 로드맵 등의 후속 계획들을 마련하고, 수소법 제정, 수소경제위원회 출범, 수소경제 전담기관 지정 등으로 수소경제 이행체계를 구축하는 데 힘써 왔다. 


민간 부문에서는 대기업들이 수소 사업에 속속 진출하고 있다. 그동안 현대자동차그룹이 정부의 수소경제 활성 정책에 발맞춰 수소 모빌리티 분야를 중심으로 수소산업 생태계 확장을 선도해왔다. 두산그룹과 효성중공업도 각각 연료전지와 수소충전소 분야에서 사업을 추진하며, 수소산업 활성화에 크게 기여해 왔다.   


올해부터는 SK, 한화, 포스코 등의 대기업 그룹사들도 본격적으로 수소 사업을 추진함으로써  수소산업 생태계 확장을 더욱 가속화할 것으로 보인다. 


SK, 한화, 포스코는 공통적으로 글로벌 경영 화두인 ESG(환경·사회·지배 구조) 경영가치를 근본으로 수소 사업을 추진하게 됐다. 모두 기존 사업 역량을 적극 활용해 수소 생산-유통-공급에 이르는 수소 생태계의 선순환 구조를 만들겠다는 전략이다. 이들 대기업의 수소 사업 전략을 살펴봤다. 


SK그룹




SK는 지난해 12월 1일 수소 사업 진출을 공식 발표했다. 


SK는 에너지 관련 회사인 SK이노베이션, SK E&S 등 관계사 전문 인력 20여 명으로 구성된 수소 사업 전담 조직인 ‘수소사업추진단’을 CEO 직속으로 신설하고 사업 전략 실행에 착수했다. 


지난해 12월 3일 단행한 임원인사를 통해 추형욱 SK(주) 투자1센터장을 SK E&S 사장으로 선임하고, SK 수소사업추진단장까지 겸임토록 했다.  


SK는 국내에서 2023년 3만 톤 생산을 시작으로 2025년까지 총 28만 톤 규모의 수소 생산능력을 갖추고, 수소의 생산-유통-공급에 이르는 밸류체인을 통합 운영함으로써 수소 사업을 차세대 주력 에너지 사업으로 집중 육성한다는 계획이다.  


SK의 자회사인 SK E&S를 중심으로 2023년부터 연간 3만 톤 규모의 액화수소 생산설비를 건설해 수도권 지역에 액화수소를 공급할 계획이다. 이를 위해 SK이노베이션 산하 SK인천석유화학으로부터 부생수소를 공급받을 예정이다. 


또한 SK는 SK E&S가 대량 확보한 천연가스를 활용해 2025년부터 이산화탄소를 제거한 25만 톤 규모의 ‘블루수소’를 추가로 생산할 계획이다. SK E&S는 연간 300만 톤 이상의 LNG를 직수입하고 있는 국내 최대 민간 LNG 사업자로, 전국에 7개 도시가스사를 운영하고 있다.


장기적으로는 태양광, 풍력 등 재생에너지를 활용한 ‘그린수소’ 생산 사업도 적극 추진해 이산화탄소를 배출하지 않는 친환경 수소 공급 체계를 완성하겠다는 전략이다. 


SK는 석유・천연가스 등 기존 에너지 사업에서 밸류체인 통합을 통해 에너지 생태계 조성을 주도한 경험과 노하우를 적극 활용해 2025년까지 총 28만 톤 규모의 수소 생산능력을 갖추고, SK에너지의 주유소와 화물 운송 트럭 휴게소 등을 그린에너지 서비스 허브로 활용해 차량용으로 공급하는 한편 연료전지 발전소 등 발전용 수요를 적극 개발할 계획이다. 




한편 SK는 이미 연료전지 사업을 수행 중이다. SK건설과 미국 블룸에너지는 구미에 연료전지 생산을 위한 합작회사 ‘블룸SK퓨얼셀’을 설립해 SOFC 제품을 생산하고 있다. 


SK는 글로벌 수소 시장 공략도 병행한다. 이를 위해 수소 관련 원천기술을 보유한 해외 기업 투자는 물론 글로벌 파트너십 체결 등을 통해 글로벌 수소 사업 경쟁력을 조기에 확보하고, 이를 기반으로 중국, 베트남 등 아시아 시장 진출을 본격화한다는 방침이다.


이에 따라 SK는 올해 첫 투자처로 글로벌 수소 기업을 선택했다. SK와 SK E&S는 미국 플러그파워(Plug Power)의 지분 9.9%를 확보, 최대 주주로 올라선다고 지난 1월 7일 밝혔다. 이번 투자는 SK㈜와 SK E&S가 각각 8,000억 원을 출자해 약 1조6,000억 원(15억 달러)을 공동투자하는 방식으로 이뤄졌다.


1997년 설립된 플러그파워는 수소 사업 밸류체인 내 차량용 연료전지(PEMFC), 수전해 핵심 설비인 전해조, 액화수소플랜트 및 수소충전소 건설 기술 등 다수의 핵심기술을 보유하고 있다. 플러그파워는 매년 약 50% 수준의 높은 매출 성장세를 기록하고 있으며 지난해 말 기준 시가총액은 약 16조 원에 달한다.




또한, 플러그파워는 수소를 연료로 사용하는 지게차와 트럭 등 수소 기반 모빌리티 사업 역량도 보유하고 있다. 아마존, 월마트 등 글로벌 유통 기업에 독점적으로 수소 지게차를 공급하는 등 미국 전체 수소 지게차 공급 시장을 사실상 독점하고 있다. 최근에는 미국 전역에 구축된 수소충전소 네트워크를 활용해 중대형 수소 트럭시장에 진출했고, 드론・항공기・발전용 등으로 수소연료전지의 활용을 다각화하고 있다. 


올해 하반기에는 미국 뉴욕주에 연간 1.5GW의 세계 최대 규모 연료전지 생산 공장을 완공하고 본격 생산에 돌입한다. 


유럽 시장으로의 사업 확장도 추진하고 있다. 플러그파워와 프랑스 르노 그룹은 지난 1월 12일 유럽 내 중소형 수소 상용차 시장 공략을 위한 합작법인을 설립한다고 발표했다. 유럽 내 중소형 수소 상용차 시장 30% 이상 점유를 목표로 프랑스에 수소연료전지시스템과 최첨단 수소 차량 생산 라인을 구축한다는 계획이다. 


SK는 플러그파워와의 합작법인 설립을 통해 아시아 수소 시장에 공동 진출하는 등 사업모델을 구체화해 나갈 계획이다. 


SK E&S는 중국 3대 국영 전력회사인 화디엔 및 중국 최대 민간 LNG 사업자인 ENN과의 협력을 통해 외국 기업으로는 유일하게 중국 내 2개의 LNG 터미널 운영권을 확보하고 있다. SK E&S는 중국 LNG 인프라와 네트워크, 플러그파워의 기술력을 활용해 중국 수소 시장을 공략하고, SK가 지분을 보유한 베트남 최대 민간 기업인 빈그룹과도 수소 상용차와 전력(발전) 분야의 협력을 통해 아시아 수소 시장의 리더십을 확보한다는 계획이다.


추형욱 SK E&S 사장 겸 SK 수소사업추진단장은 “SK그룹의 사업 인프라를 활용한 수소 공급 능력과 플러그파워의 수소 액화・운송・충전 분야의 기술을 접목한다면 안정적이고 경제적인 수소 밸류체인 통합을 이룰 수 있을 것”이라며 “SK E&S를 도시가스 사업에서 세전 이익 1조 원 이상의 글로벌 LNG 회사로 성장시킨 경험을 바탕으로 수소 사업의 성공 스토리를 이어나갈 것”이라고 밝혔다. 


한화그룹 



한화그룹은 재생에너지 기반의 그린수소를 중심으로 수소의 생산-유통-공급에 이르는 수소 밸류체인을 완성한다는 전략이다. 


한화그룹은 국내외에서 태양광, 풍력 등의 재생에너지 개발사업을 적극 추진하고 있다. 


한화솔루션 케미칼 부문은 이미 그린수소를 생산하기 위한 경쟁력 있는 수전해 기술을 개발하기 위해 약 300억 원을 투자했다. 수전해 분야 기술을 보유한 카이스트(KAIST)와 연세대를 비롯해 미국의 렌슬리어공과대(RPI) 등과 협업해 최적화된 수전해 핵심 소재를 개발 중이다.


한화솔루션은 지난해 12월 강원도, 한국가스기술공사와 그린수소 생산에 관한 업무협약을 체결한 바 있다. 강원도 평창군 대관령면에 1,488㎡(약 450평) 규모의 부지에 연간 290톤의 풍력발전 기반 그린수소를 생산할 수 있는 수전해 시설과 수소충전소를 구축하는 내용이다. 2022년 하반기부터 상업 운전을 목표로 총 300억 원을 투자해 그린수소 생산단지를 조성할 예정이다.   


한화솔루션은 이번 사업을 통해 재생에너지를 수소로 변환하는 P2G(Power to Gas) 수전해 기술을 테스트할 수 있는 기반 시설을 확보하고, 운영 데이터를 수집해 그린수소 생산기술 역량을 강화할 계획이다.


한화솔루션은 해외에서도 그린수소 생산을 위한 실증사업에 나설 예정이다. 한화솔루션 큐셀 부문은 태양광으로 전력을 공급하고, 케미칼 부문은 수전해로 그린수소를 생산한 뒤 첨단소재 부문이 개발한 탄소복합소재 저장탱크에 수소를 저장・이송하는 사업모델을 구체화할 계획이다.


한화솔루션은 지난 2019년 12월 국내 업체 태광후지킨의 수소탱크 사업을 인수한 데 이어 지난해 12월에는 세계 최고 수준의 기술력을 갖춘 미국 고압 탱크업체 ‘시마론’ 지분 100%를 인수하는 계약을 체결해 수소차용과 수소 운송·충전소용 탱크는 물론 항공우주용 탱크 기술까지 확보하게 됐다.


시마론은 NASA에서 23년간 항공 소재 분야 연구원으로 일한 톰 딜레이가 2008년 설립한 기업으로, 2015년 NASA에서 독립해 현재 대형 수소탱크와 항공우주용 탱크 등을 생산하고 있다.


한화솔루션은 미국 외국인투자심의위원회의 심사 등을 거쳐 올해 4월까지 시마론 인수 작업을 마칠 예정이다. 인수 대금을 포함해 2025년까지 총 1억 달러를 투자할 계획이다.




한화에너지와 한화종합화학은 지난 2018년 11월 약 5,000만 달러씩 총 1억 달러를 미국 수소트럭 업체인 니콜라에 선제적으로 투자한 바 있다. 니콜라는 지난해 6월 미국 나스닥 시장에 상장됐다. …


한화는 니콜라 상장을 계기로 미국 내 수소충전소 운영 및 수소충전소용 태양광 모듈과 전력 공급, 수소트럭용 수소탱크 공급 등 다양한 사업을 추진할 예정이었다. 그러나 지난해 니콜라가 사기 의혹에 휘말리면서 제동이 걸린 상태다. 


한화에너지는 니콜라 수소충전소에 태양광발전으로 생산한 전력을 우선적으로 공급할 권한을 갖고 있다. 한화종합화학은 수소충전소 운영권을 확보한 상태다. 이 과정에서 한화큐셀은 수소충전소에 태양광 모듈을 공급할 수 있고, 한화솔루션 첨단소재 부문은 수소충전소용 탱크나 트럭용 수소탱크를 공급할 기회를 갖게 될 것으로 기대됐다. 


일각에서는 니콜라 창업자인 트레버 밀턴 회장의 사임으로 GM 부회장 출신인 스티븐 거스키가 니콜라를 새롭게 이끌면서 기존의 계획대로 핵심기술을 확보하면 한화의 미국 수소 사업이 재점화할 것으로 보고 있다. 


한편 한화에너지는 지난 1월 글로벌 오일메이저인 프랑스 토탈과 합작회사를 설립해 미국시장에서 태양광사업 개발과 운영을 공동으로 추진하는 데 합의하는 등 미국 내 재생에너지 개발사업을 확대하고 있다. 


한화에너지는 미국 내 100% 자회사인 ‘174파워글로벌’이 보유한 태양광발전 사업권(총 PV 10GW, ESS 10GWh) 중 일부(PV 1.6GW, ESS 720MWh)에 대해 토탈과 각각 50%의 지분을 투자해 설립하는 합작회사를 통해 개발, 운영할 예정이다. 


한화에너지는 174파워글로벌을 비롯해 텍사스에서 전력리테일 사업을 영위하는 ‘체리엇(chariot)에너지’와 뉴욕에서 상업·산업용(C&I) 태양광발전 사업을 운영하는 ‘174파워글로벌 노스이스트(Northeast)’를 통해 미국에서 태양광발전소의 개발・건설・운영에 있어 풍부한 실적과 엔지니어링 역량, 대규모 사업권을 보유하고 있다.




또한 한화에너지는 세계 최초·최대 규모 부생수소 연료전지 발전소인 대산수소연료전지 발전소의 운영을 맡고 있어 수소의 활용 측면에서 밸류체인의 한 축을 담당하게 될 전망이다. 


한화에너지는 지난 2018년 1월 한국동서발전, ㈜두산과 공동으로 특수목적법인 ‘대산그린에너지’를 설립하고, 총사업비 2,550억 원을 들여 대산산업단지 내 2만m2(약 6,000평) 부지에 50MW 규모의 부생수소 연료전지 발전소를 건설해 운영 중이다. 


한화에어로스페이스의 자회사로 한화그룹 내에서 에너지 장비 부문을 총괄하는 한화파워시스템은 수소충전소 사업에 진출한다. 산업용 압축기 기술력을 토대로 압축기·고압용기·냉각장치 등으로 구성된 수소충전 시스템을 공급할 예정이다.  


한화파워시스템은 지난해 6월 한국가스공사가 경기 화성시 소재 발안관리소 인근 지역에서 수행 중인 ICT 연계 복합에너지 허브 구축사업의 수소충전 시스템 공급 업체로 선정된 바 있다. 압축기, 고압용기, 냉각장치 등의 기자재를 컨테이너 안에 설치하는 패키지형 수소충전 시스템을 개발해 한국가스공사에 공급한다. 


한화종합화학은 수소의 생산과 운송, 활용에 이르기까지 전 밸류체인에 걸쳐 변화를 선도하고 그 과정에서 문제점들을 극복할 수 있는 기술과 사업모델을 발굴・개발하기 위해 역량을 집중하고 있다.


김승연 한화그룹 회장은 지난 1월 신년사를 통해 “미래 모빌리티, 항공우주, 그린수소 에너지, 디지털 금융 솔루션 등 신규 사업에도 세계를 상대로 미래 성장 기회를 선점할 것”이라고 밝혔다.   


포스코




포스코는 지난해 12월 2050년까지 수소 생산 500만 톤 체계를 구축해 수소 사업에서 매출 30조 원을 달성하겠다는 미래 청사진을 제시했다.


2025년까지 부생수소 생산능력을 7만 톤으로 늘리고, 2030년까지 글로벌기업과 손잡고 블루수소를 50만 톤까지 생산한다는 계획이다. 동시에 그린수소는 2040년까지 200만 톤 생산체계를 구축하는 등 2050년까지 수소 500만 톤 생산체계를 완성한다는 전략이다.


현재 포스코는 철강 제조 공정에서 발생하는 부생가스와 천연가스를 이용한 연간 7,000톤의 수소 생산능력을 갖췄으며, 약 3,500톤의 부생수소를 추출해 철강 생산 중 온도 조절과 산화 방지 등을 위해 사용하고 있다.


또한 포스코는 2050년까지 그린수소를 기반으로 한 수소환원제철소를 구현해 철강 분야에서도 탈탄소·수소 시대를 열겠다는 방침이다. 수소환원제철공법이 상용화되면 최대 연간 370만 톤의 그린수소가 필요하게 되어 최대 수소 수요업체이자 생산업체로 도약할 것으로 기대된다.




이와 함께 그린수소 생산과 운송에 필요한 핵심기술을 확보하기 위해 국내외 연구기관과 기술 협력을 진행하고, 글로벌기업과 파트너십을 추진한다. 수소 운송과 저장의 핵심기술로 꼽히는 암모니아 수소추출기술 개발에도 나선다.   


이와 관련해 지난해 12월 포스코 수소 사업의 첫 행보로 호주 원료공급사(글로벌 4위 철광석 회사)인 FMG(Fortescue Metal Group)와 재생에너지를 활용한 그린수소 사업에서 상호 협력하기로 했다.


먼저 FMG가 호주에서 추진 중인 재생에너지 기반 그린수소 생산 프로젝트에 포스코가 참여하고, 향후 추가 프로젝트를 발굴하기로 했다. 이어 FMG의 그린수소 생산에 필요한 태양광・풍력 등의 재생에너지 발전 설비에 PosMAC 등 포스코의 프리미엄 강재를 공급하는 것도 협력할 예정이다.  


포스코는 세계 최초로 수소 연료전지 분리판용 철강제품을 개발해 국내에서 생산되는 수소차에 공급하는 등 수소연료전지용 철강제품 생산 역량을 갖추고 있으며, 수소를 생산-운송-저장-활용하는 데 필요한 강재 개발에 적극 나설 예정이다. 


포스코는 그룹사의 역량을 집중해 ‘생산-운송-저장-활용’ 전 주기에 걸친 가치사슬도 함께 마련할 계획이다. 


포스코인터내셔널은 해외 네트워크를 활용해 정부의 수소 도입 사업과 해외 수소 프로젝트에 참여한다. 포스코에너지는 수소 전용 터미널을 구축함과 동시에 현재의 LNG 터빈 발전을 2030년부터 단계적으로 수소터빈 발전으로 전환한다. 포스코건설은 수소도시 개발 프로젝트는 물론 수소 저장과 이송에 필요한 프로젝트 시공을 담당하게 된다.




포스코는 초기 사업으로 제철소 지역에 수소충전소 설치 등의 인프라를 구축하고, 철강운송 차량, 사내 업무용 차량 등을 수소전기차로 전환하는 등 철강 물류 기반의 수소 생태계를 육성해 수요 기반 창출에 나설 계획이다.    ·


기존 디젤 차량(28톤급 트럭 5,500대, 지게차 600대, 통근버스 68대)을 2030년까지 수소 트럭·지게차·버스로 전환하고, 포항과 광양에 수소충전소를 구축해 제철소 부생수소를 공급하는 프로젝트를 추진할 계획이다.


포스코는 올해 1월 수소 사업을 위한 조직을 출범했다. 지난해 12월 21일 조직 개편 및 정기 임원인사를 통해 CEO 직속으로 산업가스·수소사업부를 신설한 바 있다. 산업가스·수소사업부장에 구매투자본부장이었던 유병옥 부사장을 선임했다. 


산업가스·수소사업부 산하에는 총 5개의 임원 단위 실 조직을 신설해 그룹 내 우수 인력들을 대거 전진 배치했다. 


수소사업부가 출범함으로써 포항산업과학연구원을 중심으로 국내외 연구기관과 R&D 협력을 추진해 수소 사업을 본격화한다는 계획이다.


최정우 포스코 회장은 지난 1월 신년사를 통해 “수소경제 도래에 대비해 수소 사업의 이니셔티브를 확보하고, 생산–저장–운송–활용의 단계별로 그룹의 핵심 인력과 역량을 결집해 수소 전문기업으로 도약할 수 있는 기반을 만들어 나갈 것”이라고 밝혔다.





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