[월간수소경제 성재경 기자] 빈센(Vinssen)의 이칠환 대표를 처음 본 날을 떠올려본다. 벌써 3년 전 일이다. 목포역에 내려 영산강을 가로지르는 삼호대교를 건너 전남 영암 땅을 밟았다. 

당시만 해도 사옥이 없었다. 영암 대불국가산단에 있는 조선산업지원센터에 입주한 작은 스타트업이었다. 

“땅에는 테슬라, 바다엔 빈센이 있죠. 테슬라의 일론 머스크가 선박 사업은 안 한다고 했거든요. 그래서 제가 하기로 했죠.”

이칠환 대표는 테슬라의 숨은 가치를 일찌감치 알아봤다. ‘전기차’가 내연기관 엔진을 기반으로 한 기존 자동차산업을 완전히 바꿔놓을 수 있다는 가능성을 선박 분야에서 실현하겠다는 원대한 야망을 품었다. 그 목표를 위한 첫 도전이 전기추진선박인 V-100D였다.

V-100D는 알루미늄 선체로 만든 낚시보트다. ‘도시어부’에 나온 이경규가 좋아할 법한 8m급 고깃배의 전형을 하고 있다. 빈센은 이 배를 2019년 3월 벡스코에서 열린 부산국제보트쇼에 출품해 ‘올해의 보트상’을 받았다. 

“개발 자금이 부족하다 보니 중국산 리튬인산철로 배터리팩을 꾸렸어요. 배를 띄워 실제로 운항을 했는데 딱 1시간 만에 서더군요. 배터리로는 어렵겠다는 생각을 그때 했죠. 그래서 눈을 돌린 기술이 수소연료전지입니다.”

이칠환 대표는 3년 전을 회상하며 이렇게 말했다. 

빈센은 당시와 비교가 안 될 정도로 크게 성장했다. 2021년에 새 공장과 사무실을 열었다. 올해 초 영암에 2공장이 문을 열었고, 소형선박 테스트를 위한 30m 수조도 마련했다. 또 불어난 직원들의 업무 공간을 확보하기 위해 R&D센터도 새로 문을 열었다. 

3년 전 개발에 착수한 수소전기선박 ‘하이드로제니아(Hydrogenia)’는 울산의 장생포항에서 100시간 넘는 운항시험을 마쳤다. 

“350bar 수소를 완충했을 때 6시간, 여기에 추가로 배터리만으로 2시간을 더 운항할 수 있죠. 총 8시간이라고 보면 됩니다.”

H2WORLD 2023이 열린 수원컨벤션센터 3층 로비에 자리를 잡고 대화를 이어갔다. 핸드폰 녹음기를 켜놓고 편하게 말을 나눴다. 질문이 짧은 건 서로 알고 지낸 시간이 길기 때문이다. 그렇다고 답변이 짧지는 않았다.
  

나에게 전남 영암이란?
대우조선해양 여객선 파트에서 기술영업, 프로젝트 매니저로 일하다 퇴사했다. 조 단위의 제법 비싼 크루즈 페리를 만드는 프로젝트에 참여했다. 그러다 조선업이 한창 힘들 때 회사를 나와 2017년 10월에 창업한 회사가 빈센이다. 

당시만 해도 전남테크노파크의 분원이었던 조선산업지원센터에 입주기업으로 들어가서 작은 규모로 시작했다. 알루미늄 강판을 잘라 선체 모형을 만들어보고, 테슬라 차량을 분해하는 유튜브 영상 같은 걸 찾아보면서 전동화 기술을 배에 적용하는 방법을 익혔다. 그렇게 처음 만든 배가 V-100D다.

영암이라서 힘든 점은 사람을 구하기가 어렵다는 점이다. 그래도 조용해서 좋은 점은 있다. 협업 업무가 많으면 당연히 수도권이 좋겠지만, 글로벌 사업 중심으로 돌아가는 마린 쪽은 회사가 어디에 있든 크게 중요하지 않다. 어차피 출장 업무는 비행기를 타고 멀리 날아가야 한다. 

주변의 견제도 덜 받고, 우리끼리 머리를 맞대고 고민하면서 해결책을 찾아가는 과정을 긍정적으로 본다. 서울이나 경기, 부산에서 온 직원들이 많은데, 주중에 딱 뭉쳐서 일하는 분위기가 있다. ‘빈센 영암타운’ 같은 걸 만들어서 직원들이 좀 더 나은 환경에서 근무하도록 만들고 싶다는 생각을 한다. 그래서 땅도 알아보고 있다. 
 
나에게 일론 머스크란?
일론 머스크는 스페이스엑스(우주탐사 기업)도 운영하고 트위터도 인수하면서 늘 화제의 중심에 있는 인물이다. 사업 초기에 빈센을 소개하면서 ‘바다의 테슬라’라는 말을 자주 하기는 했다. 

테슬라의 경우 대규모 투자자금을 기반으로 수많은 엔지니어를 영입해서 한 번에 죽 간 케이스에 든다. 물론 빈센은 거기까지는 안 된다. 일론 머스크의 그런 개척자 이미지, 전 세계 자동차업계의 패러다임을 바꾼 혁신가의 역할을 높이 평가하고 있다.

내연기관의 시대가 저물고 있다는 것, 기술의 변화가 전동화로 가고 있다는 것이 핵심이다. 기름을 때서 엔진으로 가는 배에 전기배터리를 적용하자니 운항거리가 너무 짧고, 그래서 수소연료전지를 접목한 것이다. 기술 개발의 방향성은 명확하게 딱 나와 있다. 

다만 이 기술에 대한 시장의 신뢰가 부족하다. 그래서 자꾸 엔진을 살려서 가는 하이브리드 방식을 고민하게 된다. 엔진으로 샤프트를 돌리면서 알터네이터(Alternator, 일종의 발전기)로 배터리를 충전하는 식이다. 이런 파생 기술은 회피성 기술에 든다.

H2WORLD 수소경제핫테크포럼에서 올여름에 발표될 IMO(국제해사기구)의 회의 내용에 대해 잠깐 언급했지만, 2050 탄소중립에 맞춰 해양 선박의 탄소배출 규제 목소리가 점점 강해지고 있다. 올해부터 기존 선박에도 CO2 배출저감을 적용하기 시작하면서 선사들 발등에 불이 떨어졌다.

세계 최대 해운사인 머스크(Maersk)가 메탄올추진선을 발주해서 운영하는 건 당장 현실에 적용할 수 있는 최선의 카드이기 때문이다. 메탄올도 탄소가 나온다. 제로에미션(Zero Emission, 탄소배출 제로)은 아니다. 

시간은 좀 걸리겠지만, 우리는 정공법으로 끝까지 가볼 생각이다. 옆길로 새지 않고 탄소배출이 없는 100% 전동화 기술로 밀고 가는 것이 목표다. 
 
나에게 V-100D란?
나도 그렇고 우리 직원들도 그렇고 애정이 큰 배다. 없는 살림에 처음 만든 배고 회사 홍보에도 큰 도움이 됐다. 투자자나 손님이 영암에 오면 이 배로 시승을 자주 했다. 빈센의 전기보트 라인에 ‘에포크(Epoch)’란 이름이 따로 있지만, 나한테는 여전히 V-100D란 이름이 친숙하다. 

현재 공장에서 V-100D 개조를 진행하고 있다. 선체 디자인을 원형 그대로 두고 파워트레인만 업그레이드했다. 전기추진선박과 관련한 그동안의 문제점을 모두 해결해서 업그레이드했다고 보면 된다. 

대신 내장 인테리어는 다시 하고 있다. 자동차 콘셉트카를 만드는 회사에 마무리 작업을 맡겼다. 7월 중에 완성이 되면 8월에 오픈할 계획이다. 

선박의 퍼포먼스를 최대치로 끌어올리려면 결국 제어 쪽을 건드려야 한다. 흔히 말하는 ‘파워매니지먼트(Power Management)’가 핵심이다. 100% 디지털화해서 배터리 전력과 전기모터, 냉각 파트 등을 제어한다. 이걸 테슬라가 했다. ‘자율주행’의 핵심이 여기에 있다.

배터리에 수소연료전지를 붙일 때도 PMS(Power Management System)가 정말 중요하다. 애플리케이션이 더 붙을수록 전자적으로 제어하고 관리해야 하는 부분이 더 늘어난다. 언제 얼마의 공기와 수소를 스택에 불어넣었다 빼고, 배터리에서 얼마의 전력을 끌어오는지, 하는 세부 제어와 관리가 핵심이다.
 
나에게 하이드로제니아란?
울산이 수소그린모빌리티 특구에 지정되면서 실증과제로 개발에 들어간 수소전기 하이브리드 선박이다. 빈센과 에이치엘비(HLB)라는 회사에서 25kW 연료전지와 배터리 조합으로 각각 한 대씩의 소형선박을 제작했다. 과제로 추진되면서 연료전지 용량이 낮게 잡힌 건 아쉬운 부분이다. 

이제 새 프로젝트가 본격적으로 시작된다. 7월부터 빈센에서 17m급 레저보트의 선체 제작, 즉 건조에 나선다. 선체 길이가 10m인 하이드로제니아에 비해 내부가 많이 넓다. 베드룸과 라운지를 갖춘 레저용 선박으로 100kW(정격) 연료전지 2개가 들어간다. 넥쏘에 들어가는 95kW급 연료전지 4기에 해당하는 출력이다. 

100kW급 연료전지의 경우 포스코모빌리티솔루션에서 생산한 티타늄 분리판이 적용된다. 동진쎄미켐에서 만든 MEA(막전극접합체)로 퍼포먼스 테스트를 진행했는데, 결과가 기대 이상으로 좋게 나왔다. 

전라남도와 영암군의 지원을 받아서 시작된 사업으로 초기 계획보다 선박의 크기나 사양을 높게 잡았다. 작년 연말에 산업부 규제샌드박스 수소선박 과제(수소연료전지 추진 선박 충전·운항) 승인을 받으면서 걸림돌도 해소가 됐다. 이동식 수소충전차량으로 선박에 직접 수소를 충전하는 실증도 함께 진행된다. 

빈센에서 자체 개발한 연료전지시스템을 적용한 수소전기선박이라는 점에서 의미가 크다. 내년에 바다에 띄워서 실제 운항 데이터를 쌓게 된다. 

 
스택에 티타늄 분리판을 쓰는 이유가 뭔가?
일본의 도요타가 연료전지 스택에 티타늄 분리판을 쓰고 있다. 현대차는 스테인리스스틸 분리판을 쓴다. 티타늄이 무게가 가볍고 내구성이 좋다. 당연히 가격도 비싸다. 부식에 대한 저항성이 좋기 때문에 해양 환경에 특히 유리하다. 

스택의 가격은 좀 오르겠지만, 감당하기 힘든 수준은 아니다. 선박이 자동차보다는 가격에 대한 관대성이 높다. 20% 정도 비싸다고 보면 된다. 무게가 가볍고 내구성이 좋기 때문에 쓰지 않을 이유가 없다.

도요타가 전기차 시장에 대한 대응이 늦었다는 평가를 받고 있지만, 다른 측면에서 생각해볼 여지가 있다고 본다. 전기차 시장에 너무 많은 경쟁자들이 들어와 있고, 가격 싸움으로 치킨게임을 벌일 가능성이 높다. 이런 시장에서 기술의 우위를 유지하려면 출혈 경쟁을 각오해야 한다.  

하지만 기술의 난이도가 높은 연료전지는 아무나 들어올 수가 없다. 도요타가 수소연료전지 기술 개발에서 손을 떼는 일은 일어나지 않을 거라고 본다. 오히려 이쪽이 블루오션이다. 
 
100kW에 이어 250kW 연료전지시스템 개발을 목표로 하고 있는 걸로 안다.
소형선박에 수요가 있는 100kW급은 상반기 개발 완료, 하반기 형식승인을 목표로 하고 있고, 250kW급은 내년 초 일정으로 개발을 진행하고 있다.

배는 크기가 커서 웬만한 선박은 2MW가 기본으로 들어간다. 여기에 맞추려면 100kW 연료전지로는 20개, 250kW로는 8개가 필요하다. 소형선박 이상은 20피트 컨테이너 안에 250kW 8개를 세트로 구성한 2MW 단위로 대응하게 된다. 

탱커선 같은 대형선박은 10MW 이상을 요구한다. 차량과는 비교가 안 되는 큰 시장이다. 기존 선박의 엔진을 연료전지로 바꾸는 레트로피트(Retrofit) 시장도 함께 보면 그 가치는 더 크다. 우리가 주도권을 쥐고 갈 수 있는, 백 년 만의 기회가 찾아온 셈이다. 

빈센은 연료전지를 자체 개발하면서 기존 공급사에도 문을 활짝 열어놓고 있다. 본사에 구축하고 있는 연료전지 실증센터가 곧 완공된다. 수소튜브트레일러를 공장에 세워놓고 수소를 직접 공급받아서 연료전지를 테스트하는 설비를 조만간 갖추게 된다. 

이렇게 되면 100kW 연료전지로 생산한 그리드 전기를 공장과 사무실에서 쓰는 게 가능해진다. 향후 재생에너지 전기로 수전해를 해서 수소를 만들어 쓰면 RE100도 가능하다. 
 
‘백 년 만에 찾아온 기회’라고 했다. 이 말의 의미에 대해 묻고 싶다. 
해외 선사나 선주들이 발주를 넣을 때 20MW, 30MW에 이르는 대형선박의 메인엔진은 모두 유럽 제품을 쓴다. 국내에서 생산한 것도 메인엔진은 대부분 라이선스 제품이다. 이게 불문율처럼 정해져 있다. 

하지만 선박의 전동화로 가면 이야기가 달라진다. 연료전지는 내연기관보다 훨씬 효율이 좋다. 제로에미션을 달성하면서 높은 효율을 내기 때문에 연료전지가 주목을 받는 것이다. 

무탄소 연료인 암모니아의 경우 엔진의 연소효율이 낮고 질소산화물(Nox)이 나온다. 알칼리성이 강해서 엔진에 나쁜 영향을 미칠 수 있다. 

PEM 연료전지가 지금은 가격이 비싸지만, 향후 규모의 경제가 갖춰지면 가격이 떨어질 일만 남았다. 선박 엔진의 경우 주기적으로 엔진 내부를 청소하는 오버홀 작업을 해야 해서 큰돈이 들고 시간도 많이 필요하다. 그에 반해 연료전지는 스택을 교체하는 방식으로 유지·관리할 수 있다. 

탄소배출 규제가 강화되면 내연기관 엔진과의 경쟁에서 연료전지가 우위에 서는 시점이 생각보다 빨라질 수 있다. 

유럽에서 연료전지와 배터리를 탑재한 선박을 만들려면 돈도 많이 들고 시간도 오래 걸린다. 국내만큼 수소전기선박 개발 환경이 좋은 곳이 없다. 한국은 이차전지(배터리), 조선 기술이 세계 1등이다. 현대차 덕분에 연료전지시스템 관련 공급망도 잘 갖추고 있다. 

한국은 제품 공급이 빠르고 제품의 질도 좋다. 이것들을 잘 조합해서 시스템화하는 인터그레이션(integration, 통합) 능력을 갖추고 기술 고도화에 성공한다면 선박 메인엔진 시장에서 우리가 ‘메인’이 될 수 있다. 그런 의미에서 백 년 만의 기회를 잡았다고 한 것이다.
 

기존 엔진의 개조를 통한 레트로피트 시장의 규모도 상당해 보인다.
글로벌 오일 메이저의 제안으로 랜딩크래프트(Landing Craft) 선박에 연료전지를 적용하는 프로젝트를 진행하고 있다. 80m 정도 되는 기존 선박에 달린 디젤발전기를 연료전지로 대체하게 된다. 2년 전에 시작된 사업으로 조만간 제품이 나오는 대로 싱가포르로 보내 1년간 실증에 나서게 된다. 발전용부터 연료전지의 가능성을 테스트하겠다는 전략으로 볼 수 있다. 
 
배를 만드는 일이 힘에 부친다는 말을 했다. 어떤 부분에서 그런가?
배를 만드는 게 하나부터 열까지 손이 많이 간다. 거기에 필요한 시설, 인력, 자본 등 기본적으로 들어가는 것들이 참 많다. ‘K-에너지 옵저버’라고 KRISO(선박해양플랜트연구소)와 함께 25m급 배를 개발하고 있는데, 그 배에 맞춰서 테스트용 수조 크기를 30m로 갔다. 

이 배에는 태양광, 풍력, 윙세일(돛), 수전해, 연료전지 장비까지 다 집어넣는다. 배에서 수소를 직접 생산해서 저장 후 연료전지를 구동하는 시스템도 갖추게 된다. 해상에서 어떤 장비가 효율적으로 작동하는지를 알아보는지 연구용 선박이다.

빈센이 선박용 친환경 파워트레인 제조사라고 배터리, 연료전지시스템만 딱 공개하면 사람들이 잘 쳐다보지 않는다. 시장의 패러다임을 바꾸려면 대중의 마음을 움직여야 하고, 그러자면 시선을 끄는 실체, 직관적으로 이해할 수 있는 퍼포먼스가 필요하다.

결국 누군가는 해야 하는 일이다. FRP(섬유강화플라스틱) 선체는 재활용이 안 된다. 그래서 처음부터 알루미늄으로 배를 만들었다. 디자인에 신경을 써서, 가지고 싶은 소장 욕구가 드는 멋진 배를 만들려고 무진 애를 쓰고 있다. 
 
그런 노력들이 눈에 보인다. 이제 마지막으로 준비한 질문을 하겠다. 나에게 빈센이란?
빈센(Vinssen)이란 이름은 별 뜻 없이 지었다. 단순해서 발음하기 좋고, 기억하기 좋은 이름이라고 생각했다. 애초에 별 뜻 없이 지었고, 이름에 맞는 의미는 우리가 만들어가면 된다고 봤다. 말장난 같지만, 의미 없는 걸 의미 있게 만드는 과정이 좋다고 생각했다. 

이후에 ‘빈센조’라는 드라마가 흥행하면서 정복자나 승리자의 강한 이미지를 얻었지만, 그와 무관하게 우리는 우리의 길을 가고 있다고 생각한다. 

빈센의 철학은 어려워도 이 길을 끝까지 한번 가보자는 데 있다. 그 길에서 얻는 성취감이란 게 있다. 바다엔 빈센이 있다. 그 이름의 의미는 우리가 얼마나 하느냐에 따라 무의식중에 채워진다.