포스코, 수소경제 활성화 ‘마중물’ 된다

기사승인 2019-04-20 01:00:00

포스코 빌딩 (사진=쿠키뉴스) 포스코가 정부의 미래성장동력 확보 정책인 ‘수소경제 로드맵’에 발맞춰 수소 전기차의 핵심부품을 세계 최초 상용화했다. 관련 업계는 문재인 대통령이 의욕적으로 수소경제 활성화에 나선 가운데 민간에서 포스코가 수소차 핵심 부품과 철강신소재 등을 개발하면서 정부의 수소경제 실현에 ‘마중물’ 역할을 할 것이란 기대를 모으고 있다.

19일 철강업계 따르면 포스코는 최근 수소전기차의 핵심부품인 금속분리판 소재에 사용되는 고내식 고전도 스테인리스강 ‘Poss470FC’를 세계 최초로 상용화했다. 현재 Poss470FC는 현대자동차의 양산 수소전기차 모델에 적용되고 있다.

보편적으로 철강 소재가 강도와 연성을 동시에 구현하는 것이 어렵듯이 금속분리판의 부식에 대한 저항력인 내식성과 전도성의 확보는 상충되는 특성으로 인해 동시에 구현하기가 힘들었다.

그러나 포스코는 세계 최초로 상충되는 ‘초고내식’ 특성을 갖는 스테인리스강 Poss470FC를 개발했고, 경제성 측면에서는 높은 비용의 복잡한 코팅공정이 없어도 우수한 내부식성 및 높은 전기전도성을 보유한 핵심 제조공정 기술도 개발했다.

수소전기차는 차량의 엔진 격인 고분자 연료전지(PEMFC, Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)가 수백장 적층된 연료전지 스택(Stack)에서 전기화학적 반응에 의해 전기가 발생한다.

포스코 금속분리판은 연료전지 스택 내에서 전지 반응을 위한 ▲수소가스의 공급 통로 ▲발생한 전기를 집적하는 집전체 ▲연료전지 스택의 강성을 부여하는 핵심 역할을 한다.

과거 국내외 자동차 업계는 수소전기차 초기 개발단계에서는 카본계 분리판 소재를 사용했다. 다만 카본 분리판은 충격에 약한 단점과 경량화 및 소형화의 한계로 인해 금속분리판으로 전환이 이뤄졌다.

기존 금속분리판은 금속 소재에 높은 내부식성 및 전기전도성을 부여하기 위해 금이나 카본물질, 질화물 등의 코팅을 하다 보니 제조공정이 복잡해졌다. 이는 경제성 확보의 어려움으로 이어졌고, 이 문제는 수소전기차 상용화에 큰 걸림돌로 여겨졌다.

하지만 포스코가 Poss470FC를 개발하면서 향후 친환경차로 각광을 받고 있는 수소전기차의 높은 제조원가의 장벽을 낮춤으로써 수소전기차 보급 및 확대에 크게 기여할 것으로 전망된다는 게 관련 업계의 중론이다.

아울러 포스코는 수소차를 비롯한 친환경차의 연비 절감에 도움이 되는 철강재 ‘기가스틸’을 개발했다. 기가스틸은 친환경차 소재로 부상하고 있는 알루미늄과 같은 대체 소재보다 ‘차량 경량화’에 뛰어난 소재다.

수소차를 비롯한 친환경차는 기존 디젤과 가솔린 엔진 차량보다 배터리 등 핵심 부품이 무겁고 부품이 많다. 이에 따라 차체 경량화는 친환경차 대중화를 위한 선결 조건이다.

기가스틸은 1㎟ 면적당 100㎏ 이상의 하중을 견딜 수 있다. 예컨대 가로 10cm, 세로 15cm의 손바닥만 한 기가스틸이 약 1톤 가량의 준중형차 1500대를 올려놓아도 견딜 수 있다. 이는 기가스틸의 강도가 알루미늄보다 3배 이상 높기에 차량 경량화 측면에서 탁월하다는 의미다.

이외에도 회사는 고효율 전기강판 ‘Hyper No’(이하 전기강판)도 개발했다. 전기강판은 주로 고효율 모터에 적용돼 전기자동차의 연비를 향상 시킬 뿐만 아니라 자동차의 성능을 높여줄 수 있는 핵심 소재다.

이 제품은 전기에너지를 회전에너지로 변환시키는 과정에서 필연적으로 에너지 손실, 즉 철손(core loss)을 최소화하고 효율성을 높일 수 있도록 개발됐다. 기존의 전기강판 대비 철손이 무려 30% 이상 낮다. 수소차를 비롯한 친환경차의 상용화에 도움이 될 전망이다.

이 같은 수소차 핵심부품과 철강 신소재의 등장은 수소전기차 보급 및 확대에 도움이 될 것으로 보인다. 깨끗한 에너지원을 사용하는 친환경차라도 ‘경제성’ 확보에 따라 진정한 상용화가 결정되기 때문이다. 결국 업계에서는 관련 산업의 경제성 확보에 도움이 되는 포스코의 제품들이 수소경제 활성화에 마중물 역할을 하게 될 것이란 예측도 나온다.

업계 관계자는 “경제성 확보는 수소경제는 물론이며 산업에 있어 가장 중요한 문제”라며 “포스코가 개발한 강판 등은 수소전기차의 높은 제조원가를 낮춰 보급 및 확대에 기여할 것으로 생각된다”고 말했다.

임중권 기자 im9181@kukinews.com