[월간수소경제 성재경 기자] 지난해 말로 기억한다. 가온셀이 사우디-한국산업단지(SKIV: Saudi-Korea Industrial Village) 프로젝트에 참여기업으로 선정되어 약 7억8,000만 달러를 투자받기로 했다는 소식이 전해졌다. 1달러당 1,300원을 넘어선 최근 환율을 적용하면 1조 원이 넘는 돈이다.

그로부터 석 달이 지났다. 가온셀은 지난 3월 14일자로 윤경용 신임사장의 취임 소식을 전했다. 현재 장성용 대표(회장), 윤경용 대표(사장)의 2인 체제로 회사를 운영하고 있다. 

전북 완주에 있는 가온셀 본사를 찾아 윤경용 사장을 만났다. 직원들과 오전 회의를 막 끝낸 참이었다. ‘SKIV 프로젝트’는 사우디 서부에 있는 인구 20만 명의 중소도시 얀부에 K중소기업 산단을 짓는 사업이다. 주관사인 사우디국제산업단지회사(SIIVC)가 초기 투자금으로 내놓은 돈만 10조 원에 이른다.

“사우디 왕실위원회가 주관사(SIIVC)와 협약을 맺고 진행하는 국가사업으로 보시면 됩니다. 사우디 정부가 ‘포스트 오일’ 시대에 대비하기 위해 추진 중인 ‘사우디 비전 2030’의 연장선에 있는 투자라 할 수 있죠. 원유 수출국에서 산업 국가로 변모하려면 제조업을 활성화해야 합니다. 이를 위해 K중기(중소기업)와 손을 잡았죠.”
 

연료전지 기술로 ‘SKIV 프로젝트’ 합류
가온셀은 수소연료전지 기술을 앞세워 지난해 초에 막차를 타고 SKIV 사업에 이름을 올렸다. 사우디는 연료전지의 유연함과 환경의 이점, 성공 가능성에 주목했고, 가온셀이 보유한 DMFC(직접메탄올연료전지) 기술의 잠재력을 높이 평가했다.

“올해 초에 한층 심화된 타당성 평가에서 최종적으로 3억 달러 정도가 증액된 10억7,000만 달러의 투자금을 배정받았어요. 총 22개 한국 기업 중에서 가장 큰 투자를 이끌어낸 셈이죠. 얀부에 조성되는 산단의 총 부지가 100만 평이 넘어요. 그중 5만 평을 가온셀이 확보했고, 향후 사업 확장과 공급사 입주에 대비해서 10만 평을 추가로 제공받기로 이야기가 마무리된 상황입니다.”

윤 대표는 지난 5월에 18일간 사우디를 방문했다. 사우디 산업광물자원부 차관의 환대를 받았고, 에너지부를 찾아 국제산단의 비전을 공유했다. 또 국영화학회사인 사빅(Sabic), 국영석유회사인 아람코(Aramco)의 관계자와 만나 사업 제안을 하면서 바쁜 시간을 보냈다.

“수도인 리야드에 머무르면서 거의 매일 행사에 참석했어요. 5월 19일 리야드 뫼벤픽 호텔앤리조트 컨벤션센터에서 열린 SKIV 공식 출범식이 하이라이트였죠. 리야드에서 서쪽으로 2시간 정도 비행기를 타고 날아가면 얀부가 나옵니다. 홍해와 접한 해안도시로 밖에 서 있기가 힘들 정도로 직사광선이 따갑더군요. ‘열사의 나라’라는 말을 그때 실감했죠.”

가온셀은 현지 약 5만 평(15만㎡) 부지에 메탄올 기반 수소연료전지(DMFC), 수소연료전지(PEMFC), 연료전지 차량, 연료전지 지게차, 연료전지 발전기 등 5개 자동화라인 공장을 짓게 된다. 현재 기본설계와 실시설계 작업을 진행 중이다. 

착공식은 2023년 1월 3일로 잡혀 있다. 내년 하반기에는 생산라인을 갖추고 공장을 돌릴 수 있을 것으로 기대하고 있다.

“영업과 판매는 현지에서 맡고, 우리는 제품 생산과 기술개발에 집중하게 되죠. 사우디는 스무 개 남짓한 중동, 북아프리카 지역 이슬람 국가의 맏형이자 맹주로 통해요. 멀게는 인도네시아, 말레이시아, 파키스탄 같은 나라가 여기에 들죠. 이들 국가에 매년 300억 불 이상을 현금으로 지원하고 있는데, 이를 현물 지원으로 바꿀 생각이에요. 사우디 안에 생산 거점을 두면 고용이 창출되고, 여기서 생산한 물품을 수출해서 GDP를 높일 수 있죠. 산업국가로 발돋움하는 기반을 다지기 위한 ‘메이드 인 사우디’ 전략으로 보시면 됩니다.”

연료전지 지게차와 카트, 무정전전원장치(UPS), 연료전지 발전기 등 다양한 제품을 현지 공장에서 생산하게 된다. 주관사인 SIIVC가 전액을 투자하고 가온셀은 고정지분 20%를 보장받게 된다. 

윤 대표는 “대만의 마스터버스, 한국의 이엘비앤티(EL B&T)에서 제작하게 될 전기차량에 가온셀의 DMFC 파워팩을 넣기로 했다”는 소식을 전했다. 

“양사가 생산하게 될 전기차에 배터리와 DMFC를 7대 3 정도 비율로 조합한 하이브리드 파워팩을 구성하게 됩니다. 직접메탄올연료전지는 가격이 비싸고 출력을 높이는 데 한계가 있어서 주기기로 쓰기엔 무리가 있지만, 차를 운행하는 동안 배터리에 전기를 충전하는 보조기기로는 충분한 성능을 발휘하죠. DMFC를 적용한 레인지 익스텐더(주행거리 연장형) 수소전기차라 할 수 있습니다.”

메탄올의 장점은 명확하다. 고압 충전이 필요한 수소에 비해 연료의 저장과 공급에 이점이 있다. 휘발유처럼 충전기로 간단하게 주유할 수 있고, 편의점 같은 곳에서 팩 형태의 연료통을 구매해 교체하는 것도 가능하다. 

윤 대표는 “메탄올 충전 인프라와 연료 유통에 대한 부분을 함께 고민 중”이라고 했다.

‘글로벌 기업’ 도약 기회
사무실을 나서 공장동으로 향한다. 완성차 조립구역에 지게차 두 대가 서 있다. 노란색이 수소연료전지 지게차, 연두색이 DMFC 지게차다. 공장 안쪽에 메탄올 충전설비도 갖추고 있다. 1회 충전으로 8시간 동안 지게차를 운행할 수 있다.

가온셀의 전신은 지난 1994년에 설립한 ‘프로파워’다. 휴대폰 배터리팩 생산업체로 사업을 시작해 모토로라에 연간 최대 350만 개의 배터리팩을 납품하기도 했다. 하지만 2000년 이후 사업구조를 개편하면서 수소연료전지 개발에 매진해왔다. 

가온셀은 이미 지난 2003년에 메탄올 3.3%, 물 96.7%를 연료로 하는 DMFC 방식의 수소연료전지를 개발했다. 2009년에는 DMFC와 리튬배터리의 장점을 살린 2.2kW급 DMFC 배터리 하이브리드 시스템 개발에 성공했고, 이를 지게차용 DMFC 1.5kW급 파워팩에 적용하고 있다. 

하지만 상용화의 길은 더디기만 했다. 국내 KS 인증의 문턱을 넘지 못해 번번이 발목을 잡혔다. 이 부분이 풀리지 않으면서 제품 판로 확보에 큰 어려움을 겪었다. 

“심사기준을 마련해 인증을 받기까지 10년이 넘는 시간이 걸렸습니다. 인천국제공항공사, 공항물류업체 등과 함께 연료전지 지게차 도입을 위한 업무협약을 맺었지만 실제 성과로 이어지려면 시간이 필요해요. 가장 큰 걸림돌은 역시 가격이라 할 수 있죠. DMFC에는 다량의 루테늄과 백금이 촉매로 들어가기 때문에 가격을 낮추기 힘든 면이 있어요. 자동화라인을 놓고 대량생산으로 가야 가격경쟁력을 갖출 수 있습니다.”

전략기획실 장하녕 실장의 말이다. 그는 지난 사우디 출장길에 동행한 바 있다. 루테늄, 백금 같은 귀금속 촉매는 스택을 회수해서 온전히 재활용할 수 있다. 서비스망이 잘 돌아갈 정도로 사업이 안정권에 접어들면 연료전지 가격 안정화에 큰 도움이 될 것으로 보인다.

지난 얘기지만, 10년 전으로 시간을 돌려 KS 인증이 아닌 유럽의 CE나 미국의 UL 인증에 도전했더라면 어땠을까, 하는 생각을 해본다. 해외로 먼저 눈을 돌려 기술력을 인정받고 역으로 국내 진출을 도모했더라면 시행착오를 줄일 수 있었을 것이다.

사우디의 투자 확정으로 글로벌 기업으로 도약할 수 있는 기반이 마련됐다. 아이러니하게도 DMFC 시장의 확장을 사우디가 앞서서 이끄는 형국이다. 

“회사에서 크게 신경 쓰는 부분이 발전 쪽입니다. DMFC는 65℃ 정도에서 발전이 이뤄지기 때문에 안전성이 높고 부하추종이 뛰어나죠. 800℃ 고온에서 작동하는 SOFC(고체산화물연료전지)는 발전효율은 높지만, 한번 불을 붙이고 나면 기기를 계속 돌려야 하니까요. DMFC는 개질기가 따로 붙지 않기 때문에 바로 껐다 켰다 할 수 있어요. 기체 연료를 보급하기 힘든 산속이나 밀림에서는 메탄올을 쓸 수밖에 없죠.”

가온셀은 지난 2월에 말레이시아 TMM사와 ‘1차 수소연료전지 확산 시범사업’에 대한 양해각서를 주고받았다. TMM은 말레이시아 국영에너지기업인 페트로나스의 1차 협력사로 석유, 가스, 석유화학 부문의 엔지니어링 서비스와 건설 사업을 수행하고 있다.

“송유관이나 배관 구축에 필요한 굴착이나 천공 기술을 보유한 회사라 밀림 한가운데에서 발전기를 쓰는 일이 많아요. 이걸 DMFC로 하고 싶어하죠. 디젤발전기는 매연이나 소음 문제가 있으니까요. PEM(고분자전해질) 연료전지의 경우 개질기가 들어가고, 기체 연료를 공급받는 데 한계가 있어요. DMFC는 메탄올만 있으면 됩니다. 발전효율은 좀 떨어지지만, 부대설비 전체를 놓고 비교해보면 경쟁력이 분명히 있습니다.”

DMFC는 연료전지 안에 개질기가 필요하지 않아 타 연료전지에 비해 시스템을 소형화할 수 있다. 국내만 해도 경기도에 들어서는 데이터센터에 DMFC 연료전지 발전기가 설치될 예정이다. 

“사우디에서는 부생메탄올을 바다에 그냥 버리기도 해요. 이 메탄올로 발전을 한다면 이야기가 또 달라지죠. 사우디 현지에서도 DMFC 발전에 관심이 큽니다. 이 부문의 성장 가능성을 높게 보고 있죠.” 

메탄올은 바다에 유출되더라도 물에 빠르게 녹아 해양오염을 일으키지 않는다. 기존 선박유보다 황산화물은 99%, 질소산화물은 80%, 온실가스는 25%를 줄여주는 친환경 연료로 상온에서 저장과 운송도 쉽다. 세계 최대 해운사인 덴마크 머스크가 현대중공업에 메탄올엔진을 장착한 컨테이너선을 발주한 이유가 여기에 있다.

윤경용 대표도 이 의견에 동의했다. 그는 “5kW급 DMFC 스택을 유닛 셀로 해서 100kW급 기본 셀을 만들고, 이를 병렬로 연결해 메가와트(MW)급으로 발전량을 늘려가겠다”는 구상을 밝혔다. 

다만 극복해야 할 점도 있다. DMFC는 저온에서 구동되는 만큼 발전효율이 27~30%로 낮은 편이다. 윤 대표도 이 점을 잘 알고 있다. 

“저는 개선 가능성을 높게 봅니다. 일단 폐열을 회수해서 쓰면 52%까지 효율을 높일 수 있어요. 자체 기술력을 높이는 방안도 강구 중입니다. 분리막의 성능을 개선하고 적절한 구동 조건을 찾아가는 식으로 ‘차세대 DMFC’ 개발에 나서고 있죠. 이론상으로는 40%대 효율도 가능합니다.”
 

세상의 중심이 되는 ‘전지’
‘새 술은 새 부대에 담는다’는 말이 있다. 윤경용 대표는 가온셀의 글로벌 경영에 꼭 필요한 최고의 적임자라 할 수 있다. 그의 이력이 이를 뒷받침한다. 

윤 대표는 연세대에서 컴퓨터, 전기전자공학을 전공한 공학박사 출신으로 1세대 시스템 소프트웨어 개발 전문가로 통한다. 그는 미국의 서던캘리포니아대, 메사추세츠공대(MIT)에서 인공지능 알고리즘, 신재생에너지, 초전도 핵융합 분야 등을 연구하면서 기술의 저변을 넓혔다. 

수소연료전지와 유사한 메커니즘을 가진 바나듐레독스흐름전지(VRFB)의 초기 개발자로 참여했을 만큼 기술을 보는 안목이 뛰어나다. 연세대 객원교수, 페루 산 마르틴대 석좌교수도 역임했다.

삼성과 LG의 휴대폰 1차 벤더인 사이버다인텔레콤의 대표이사로 회사를 경영한 경험도 빼놓을 수 없다. 플랫폼 기업인 얍컴퍼니, 얼굴인식 기술을 보유한 네오시큐 등에 최고기술책임자로 있으면서 관련 기술을 시장에 접목하는 일을 했고, 부탄왕국에 풍력발전, 태양광 발전단지를 설계하는 등 다채로운 경력을 보유하고 있다.

“가온셀의 강점은 DMFC 원천기술에 있죠. 그 첫째가 ‘빅데이터’입니다. 독일과 미국에 DMFC 개발사가 하나씩 있지만, 그 용량이 현저하게 작고 모빌리티 적용에 아직 성공을 못한 걸로 알아요. 연료전지 기술개발에는 절대 시간이란 게 필요하죠. 대기업이 이 시장에 진출한다 해도 5년 이상 기술 격차가 있다고 봅니다.”

윤 대표가 꼽는 두 번째 강점은 ‘스택 기술’이다. 분리판의 패턴(유로), 연료를 불어넣는 기술, 메탄올을 개질하지 않고 직접 전기를 생산하는 시스템 전반에 대한 스택 기술의 경쟁력을 뜻한다. 

“스택은 국내에서 생산해서 단전지 형태로 사우디 현지로 수출하는 방식이 될 겁니다. 기술 유출에 대한 우려의 목소리가 있는 걸로 알지만, 연료전지는 쉽게 모방할 수 있는 기술이 아닙니다. 이 시장에서도 추격자가 나오겠지만, 우리도 가만히 있지 않고 기술개발에 나서는 만큼 우위를 지켜 나가야죠.”

이번 사우디 투자 건은 메탄올을 보는 시각을 바꾸는 데 일조했다. 개정된 수소법을 보면 청정수소는 크게 무탄소수소, 저탄소수소, 저탄소수소화합물로 구분된다. 메탄올과 암모니아는 대표적인 수소화합물에 든다. 

“재생에너지로 만든 그린수소를 CO2와 합성해서 만든 e메탄올은 ‘저탄소수소화합물’에 들어요. 이런 방식으로 해외에서 생산된 그린수소는 암모니아뿐 아니라 메탄올의 형태로 유통될 가능성이 높죠. e메탄올의 수요가 해양선박, 발전 부문 등을 중심으로 크게 확대될 것으로 전망하고 있습니다.”

지멘스의 경우 칠레에서 풍력으로 생산한 전기로 그린수소를 생산한다. 바로 이 수소에 포집한 이산화탄소를 반응시켜 e메탄올을 만들 수 있다. 이렇게 되면 탄소중립에서 한 발 더 나아간 ‘카본 네거티브’가 가능해진다. 여기에 DMFC 발전기를 붙이면 e메탄올을 연료로 전기를 생산할 수 있다.

메탄올의 대중화에는 한 가지 걸림돌이 있다. 메탄올은 암모니아와 마찬가지로 ‘유독물질’에 든다. 메탄올은 화학물질관리법에 따라 85% 이하의 농도로만 보관이 가능하고, 소방법에서는 60% 농도로 400리터 이하로만 보관할 수 있다. 보관 시 농도가 낮아지면 메탄올의 제조비용과 유통비용이 이중으로 오르게 된다.

“법에 따라 84% 농도의 메탄올을 받아서 쓰고 있어요. 국내에서는 메탄올의 가격이 비싼 편입니다. e메탄올은 말할 것도 없고요. 산업용 메탄올의 경우 세금 문제가 해결이 돼야 경제성이 나와요. 이런 문제들이 국내 현실을 반영해서 수소 로드맵에 발전적으로 반영이 됐으면 하는 바람이 있죠.”

가온셀은 세상의 중심을 뜻하는 순우리말 ‘가온’에 전지를 뜻하는 ‘셀(cell)’을 합친 말이다. 세상의 중심이 되는 전지. 가온셀은 열사의 나라에서 그 이름에 걸맞은 실적을 내고 싶어한다. 이제 좋은 선장을 만났으니 키를 잘 잡고 바닷길을 열어가야 한다.

가온셀은 ‘홍해의 기적’ 같은 기회를 잡았다. 운도 실력이다. 머나먼 열사의 나라에서 K중기의 신화를 써 내려갈 일이 숙제로 남았다.