[월간수소경제 이종수 기자] 정부는 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 통해 오는 2040년까지 620만대의 수소전기차를 보급한다는 목표를 제시했다. 수소충전소는 2022년까지 310기, 2040년까지 1,200기 구축을 목표로 하고 있다. 이에 따라 수소충전소용 부품・설비 시장이 급속도로 확대될 것으로 전망된다.

국내 수소충전소 부품・설비의 국산화율은 40% 정도로 외산이 시장을 지배하고 있는 상황이다. 수소충전소용 압축기는 독일의 NEUMAN & ESSER 그룹(NEA) 자회사인 호퍼 제품이 가장 많이 공급됐다. 국내 최다 수소충전소 구축업체인 효성중공업이 호퍼의 수소압축기를 도입해 충전소에 설치하고 있다.     

NEA 그룹은 한국은 물론 독일과 EU가 지난 6~7월 ‘수소전략’을 발표하면서 수소압축기 보급 확대에 강한 의지를 보이고 있다.   

자회사 ‘호퍼’ 통해 수소압축기 공급

NEA 그룹은 피스톤(왕복) 및 다이어프램 압축기뿐만 아니라 공기압축기와 모든 종류의 가스용 압축기 시스템의 선도적인 제조업체다. 12개의 압축기 브랜드와 이와 관련한 포괄적인 서비스를 보유하고 있는 게 그룹의 핵심 역량 중 하나이다. NEA 그룹의 또 다른 축은 연삭・분류 시스템의 생산이다.

NEA의 압축기 제품은 주로 석유・가스 분야, 화학 및 석유화학 산업, 식품 산업, 에너지・광물 분야에서 사용된다. 

아헨 인근 우바흐팔렌베르크에 본사를 둔 NEA는 1830년에 설립되었다. 현재 10개국에 25개 엔지니어링 및 서비스 기업, 독일에 4개 생산 현장과 미국 2개 생산 현장에서 약 1,200명의 직원이 근무하고 있다. 

NEA 그룹은 세계 최고의 고압기술 전문기업 중 하나인 ‘Andreas Hofer Hoch-drucktechnik GmbH’(안스레아스 호퍼 고압기술)을 자회사로 두고 있다. 호퍼는 다이어프램 압축기와 피스톤 압축기, 밸브와 피팅을 공급하고 있다. 

NEA 압축기는 최대 1,000bar의 방전 압력, 최대 15만m³/h의 유효 흡입량, 왕복 압축기 시장에서 가장 광범위한 용량 범위인 5kW~30MW의 구동력을 포함하는 게 핵심이다. 표준 API 618에 따른 8개 이상의 크랭크케이스 크기뿐만 아니라 NEA 표준에 따른 많은 다른 크랭크케이스 크기를 고객에게 제공하고 있다.

특히 전 세계에 공급되는 수소압축기의 80% 이상이 NEA 그룹의 제품이다. 

스테파니 피터스(Stefanie Peters) NEA 그룹 CEO는 “수소 압축에 관한 100년 이상의 경험을 가진 NEA 그룹은 광범위한 수소압축기 포트폴리오를 제공한다”고 밝혔다.

NEA 그룹에 따르면 먼저 멤브레인 압축기를 이용한 수소의 효율적인 압축이 가능하다.

호퍼의 다이어프램 수소압축기는 소량과 중량의 수소는 물론 대량의 수소를 효율적으로 압축하며, 필요할 경우 5,000bar(7만5,000PSI) 이상의 초고압까지 압축이 가능하다. 다이어프램 압축기는 오일 및 가스 누출 없이 우수한 순도로 가스를 압축할 수 있고, 연속 부하에서 가장 잘 작동하는 특징을 가지고 있다.

휘발성 작동 시나리오의 경우 호퍼의 유압 구동 건식 피스톤 압축기(TKH)도 실행 가능한 대안이 될 수 있다. 

TKH는 최대 3,000bar(4만5,000psi)의 압력에 도달할 수 있으며, 오일 누출 및 마모 없이 압축이 가능하다. 유압 제어 장치를 통해 분당 스트로크 수를 쉽게 제어할 수 있어 효율적인 용량 제어가 가능하다. 

250bar(3,600psi) 미만의 무유(oil-free) 수소가 필요할 경우 수천 번이나 검증되고 시험된 건식 NEA API 618 피스톤 압축기가 그 해답이다. 수소 압축 요건을 충족하기 위해 10MW 이상의 구동 전력을 효율적으로 사용할 수 있다. 기체에 오일의 흔적이 허용되는 경우 윤활 압축으로 600bar(9,000psi) 이상의 범위에서 방출 압력이 가능하다.

높은 부피 흐름과 고압의 경우 하이브리드 압축기에 다이어프램 헤드가 있는 NEA 피스톤 스테이지의 조합은 확실한 수소압축기 솔루션을 제공한다.

스테파니 피터스 CEO는 “NEA 자회사인 호퍼는 한국 내 수소충전소용 수소압축기 시장의 선두주자”라고 말했다.

호퍼는 2017년 이후 한국에서 다량의 수소압축기 주문을 받았는데, 유압 건식 피스톤 압축기가 가장 많은 부분을 차지하고 있고, 일부는 2단 MKZ 다이어프램 압축기이다.  

서울 국회 내에 설치된 수소충전소와 현대자동차 시험장에 호퍼의 TKH 압축기가 사용되고 있다. 울산시 등 여러 지자체는 물론 고속도로 휴게소 수소충전소에도 호퍼의 수소압축기 기술이 적용돼 있다. 올해 한 업체로부터 최신 세대의 TKH 압축기를 수주하기도 했다. 

“한국 수소경제에 기여하고 싶다” 

스테파니 피터스 NEA 그룹 CEO는 지난 6월 민간 전문가 26명으로 구성된 독일 국가수소위원회 위원으로 임명된 바 있다.  

독일 국가수소위원회는 수소기술 분야에서 세계적인 경쟁력을 보장하기 위해 국가 수소전략의 구현을 감독하고 지원하기 위해 운영되고 있다.

스테파니 피터스 CEO는 “독일은 지속 가능한 수소의 생산과 소비를 촉진해 내수시장을 확대하고, 유럽연합 차원의 강력한 수소 시장을 구축해 유럽의 수소생산 잠재력과 인프라를 최대한 활용하고자 한다”라며 “천연가스, 수소 및 모든 공업용 기체를 위한 압축기와 압축 펌프 시스템 분야의 선도적인 제조업체인 NEA 그룹이 독일 국가 수소전략을 실현하는 데 중추적인 역할을 할 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다.   

NEA는 최근 벤처기업인 Alternative Energy Driven Solutions(지분 50%)와 ARCANUM Energy Systems를 인수함으로써 미래의 에너지 시스템을 수소와 바이오메탄으로 재구성하기 위한 포트폴리오를 확정했다.

스테파니 피터스는 지난 2008년부터 남매인 알렉산더 피터스와 함께 190년 역사의 NEA 그룹을 운영하고 있다.  

그는 또 2006년부터 노르트라인베스트팔렌 경제기록보관소의 회원으로, 2008년부터 ARLV의 감독위원회 위원, 2011년부터 IHK 아헨 부사장, 2012년부터 IHK 산업기술위원회 위원장으로도 활동하고 있다.

스테파니 피터스 CEO는 “수소의 압축에 대한 NEA의 지식과 경험을 통해 독일 수소경제의 성공에 기여하고 싶다. 동시에 우리의 목표는 기후 중립 에너지원으로 광범위한 수소를 공급하는 것”이라며 “한국 시장에서도 한국 수소경제 로드맵 달성에 기여할 수 있도록 고품질의 압축기 공급을 위해 최선을 다할 것”이라고 밝혔다. 

한편 NEA 그룹은 강력한 글로벌 엔지니어와 기술자 팀을 고용해 전 세계에 기술 서비스를 제공하고 있다. 모든 기술자는 기술 요건을 충족하기 위해 높은 표준에 따라 훈련을 받는다. 또 그들은 OHSAS 18001에 따른 작업 보호 표준을 충족한다.

NEA는 서비스 수행 후 압축기 시스템의 높은 생산성뿐만 아니라 무장애 작동을 보장하기 위한 예방 조치에도 초점을 맞추고 있다. NEA는 압축기 구성품 수리를 위해 필요에 따라 NEA 또는 호퍼의 기계 공장을 사용한다. 

숙련된 서비스 기술자는 기초 점검에서 시운전에 이르기까지 압축기 유닛 신설을 위한 모든 작업을 수행한다.