원일티엔아이 반기보고서 (2025.06)
7. 기타 참고사항

가. 주요 지적재산권 보유현황

구분	내용	권리자	출원일	등록일	적용제품	출원국

특허권	엠비알(MBR)용 분리막 제조를 위한고분자화합물 및 이를 이용한 분리막의 제조방법	㈜원일티엔아이	2009.05.11	2011.10.28	-	대한민국

특허권	스폰지 구조를 갖는 기체분리막용 중공사막 제조방법	㈜원일티엔아이	2009.08.28	2011.11.17	-	대한민국

특허권	기체분리막 및 기체분리막의 분리능 증대를 위한 코팅처리 방법	㈜원일티엔아이	2009.11.25	2012.02.24	-	대한민국

특허권	티타늄-지르코늄계 수소저장합금 및 그 제조방법	㈜원일티엔아이	2013.12.30	2015.12.31	수소합금	대한민국

특허권	이동형 액화천연가스 기화장치	㈜원일티엔아이	2015.08.21	2016.08.16	연소식기화기	대한민국

특허권	가스 취급용 밸브 및 이를 정비하기 위한 밸브 정비장치	㈜원일티엔아이	2015.12.31	2017.04.26	수소실린더 Repair kit	대한민국

특허권	열효율이 개선된 이동형 액화천연가스 기화장치	㈜원일티엔아이	2017.08.03	2018.06.01	연소식기화기	대한민국

특허권	이중 도가니를 포함하는 용해로 시스템	㈜원일티엔아이
(한국생산기술연구원) (주)	2013.04.24	2014.10.21	수소합금	대한민국

특허권	원료 예열부 일체형 수증기 개질기 및 이를 포함하는 수조제조 시스템	㈜원일티엔아이
(한국에너지기술연구원) (주)	2018.10.12	2020.11.03	수소개질기	중국

특허권	다중 튜브 반응기용 분배기를 포함한 수증기 개질 장치 및 이를 이용한 원료 개질 방법	㈜원일티엔아이
(한국에너지기술연구원) (주)	2018.12.10	2020.09.08	수소개질기	대한민국

특허권	제올라이트 기반 일산화탄소 선택성 흡착제 및 이의 제조방법	㈜원일티엔아이
(한국에너지기술연구원) (주)	2019.10.02	2021.05.26	수소개질기	대한민국

특허권	압력순환흡착방법 및 압력순환흡착장치	㈜원일티엔아이
(한국에너지기술연구원) (주)	2018.11.16	2021.03.02	수소개질기	미국

특허권	압력순환흡착방법 및 압력순환흡착장치	㈜원일티엔아이
(한국에너지기술연구원) (주)	2018.10.12	2018.10.12	수소개질기	중국

특허권	압력순환흡착방법 및 압력순환흡착장치	㈜원일티엔아이
(한국에너지기술연구원) (주)	2017.11.17	2019.06.04	수소개질기	대한민국

특허권	흡착공정을 위한 흡착탑 시스템 및 흡착공정을 이용한 혼합가스 분리 방법	㈜원일티엔아이
(한국에너지기술연구원) (주)	2017.11.14	2019.08.29	수소개질기	대한민국

특허권	가스 가온용 히터의 튜브번들 지지장치	㈜원일티엔아이
(한국가스기술공사) (주)	2007.09.05	2008.11.28	가스히터	대한민국

특허권	가스히터 번들튜브 회전장치	㈜원일티엔아이
(한국가스기술공사) (주)	2010.08.20	2012.07.19	가스히터	대한민국

특허권	점화용 변압기 및 이그나이터의 방전을 시험하는 장치	㈜원일티엔아이
(한국가스기술공사) (주)	2010.12.13	2012.09.10	가스히터	대한민국

상표권	HyOne 300	㈜원일티엔아이	2021.04.20	2022.12.29	수소개질기	대한민국

상표권	HyOne	㈜원일티엔아이	2021.04.20	2022.12.29	수소개질기	대한민국

주) 해당 특허권은 동사의 전용실시권입니다.

나. 사업영위에 중요한 영향을 미치는 법규 및 규제사항

법령명	관련 사업부	관련사항

고압가스안전관리법	기화기 (Submerged Combustion Vaporizer) 재응축기 (Recondenser) 압력 용기 (Pressure Vessel) 지게차 또는 굴삭기용 금속 수소 저장 용기	고압가스의 용기ㆍ냉동기ㆍ특정설비 등의 제조와 검사 등에 관한 사항 및 가스안전에 관한 기본적인 사항을 정함으로써 고압가스 등으로 인한 위해(危害)를 방지하고 공공의 안전을 확보함을 목적으로 한다.

액화석유가스의 안전관리 및 사업법 (액화석유가스법)	강제혼합식 버너	가스용품의 안전 관리에 관한 사항을 정하여 공공의 안전을 확보하고 액화석유가스사업을 합리적으로 조정하여 액화석유가스를 적정히 공급ㆍ사용하게 함을 목적으로 한다.

수소경제 육성 및 수소 안전관리에 관한 법률	수소 개질기	수소경제 이행 촉진을 위한 기반 조성 및 수소산업의 체계적 육성을 도모하고 수소의 안전관리에 관한 사항을 정함으로써 국민경제의 발전과 공공의 안전확보에 이바지함을 목적

화학물질관리법	수소실린더 창정비	화학물질로 인한 국민건강 및 환경상의 위해(危害)를 예방하고 화학물질을 적절하게 관리하는 한편, 화학물질로 인하여 발생하는 사고에 신속히 대응함으로써 화학물질로부터 모든 국민의 생명과 재산 또는 환경을 보호하는 것을 목적

유해화학물질 소량 취급 시설로 영업에 큰 영향을 미치지 않음.

방위사업관리규정,무기체계 제안서 평가업무 지침	수소실린더 창정비 수소실린더	방위사업 추진 절차 및 방법 등에 관한 기준

무기체계 연구개발 및 구매사업 제안서 작성, 평가기준이 되는 지침

전기사업법	발전소용 압력용기 배관	전기사업에 관한 기본제도를 확립하고 전기사업의 경쟁과 새로운 기술 및 사업의 도입을 촉진함으로써 전기사업의 건전한 발전을 도모하고 전기사용자의 이익을 보호하여 국민경제의 발전에 이바지함을 목적

원자력안전법	원자력 발전소용 압력용기	원자력의 연구ㆍ개발ㆍ생산ㆍ이용 등에 따른 안전관리에 관한 사항을 규정하여 방사선에 의한 재해의 방지와 공공의 안전을 도모함을 목적

위험물안전관리법	위험물 저장 탱크	위험물의 저장ㆍ취급 및 운반과 이에 따른 안전관리에 관한 사항을 규정함으로써 위험물로 인한 위해를 방지하여 공공의 안전을 확보함을 목적

다. 사업영위와 관련하여 환경물질의 배출 또는 환경보호와 관련 규제 준수 여부 및 환경개선설비에 대한 자본지출 계획 당사는 보고서 제출일 현재 해당사항이 없습니다. 라. 시장 여건 및 영업의 개황

(1) 시장 규모 및 전망

(가) 천연가스시장 가스수출국포럼인 GECF(Gas Exporting Countries)의 Global Gas Outlook 2050에서는 오는 2050년에는 천연가스가 석탄과 석유를 제치고 가장 비중이 큰 에너지원이 될 것이라고 전망을 하고 있으며, 예상되는 수요는 총 5,625bcm(Billion cubic meter)으로 2020년의 3,840bcm에 비해 46%정도 수요가 증가할 것으로 예측하고 있습니다. 천연가스의 이러한 위상 변화는 연료로서 우수하고 친환경적이며, 안정성까지 겸비함에 따라 지속적인 수요확대가 전망되기 때문입니다. 한편, 당사의 목표시장인 LNG터미널과 관련하여 IGU의 World LNG 2023에 의하면, 천연가스에 대한 강력한 수요에 힘입어 LNG 수용능력은 계속적으로 증가하고 있습니다. 2022년에 중 9개의 새로운 터미널 가동과 기존 터미널의 3개 확장 프로젝트 완료로 인해 총 31.2MTPA(연간3,120만톤: Million Ton Per Annual)의 재기화 용량이 추가되어 2023년 4월 48개 시장에서 970.6MTPA에 도달했으며, 추가된 기화용량 중 80% 이상이 신규터미널에서 발생하였습니다. LNG수용능력의 확장은 주로 중국, 인도,대만, 미국 및 브라질을 포함한 기존 LNG시장에 의해 주도되고 있으며, 특히 아시아 및 아시아 태평양에서 눈에 띄는 성장을 이룩하고 있습니다. 한편, 확립된 LNG수입 시장은 이후 터미널의 용량 추가를 주도할 것으로 예상되며, 이는 높은 천연가스 수요에 대응하기 위해 지속적으로 파이프라인을 건설 중에 있는 아시아 특히, 중국 및 인도에서 이루어질 것입니다.

【LNG터미널 현황 및 건립계획】
(단위: MTPA, %)

출처: World LNG 2023. IGU(*)(2023.07.12)
(*) The International Gas Union (IGU)는 1931년에 설립된 비영리 국제 조직으로, 전 세계 가스 산업의 기술적, 경제적, 정치적 발전을 촉진하는 데 중점을 둡니다. IGU는 150개 이상의 회원국 및 기업으로 구성되어 있으며, 전 세계 가스 시장의 90% 이상을 대표합니다.

2023년 4월 전 세계적으로 219.3MTPA의 새로운 재기화 용량이 건설중으로, 여기에는 26개의 새로운 육상 터미널, 16개의 새로운 해상 기반 터미널, 기존 재기화 시설의17개 확장 프로젝트가 포함됩니다. 건설 중인 재기화 용량의 90% 이상이 아시아, 아시아 태평양 및 유럽에서 진행되고 있습니다. 시장 측면에서는 중국과 인도가 신규 구축을 주도하고 있으며 필리핀과 독일이 그 뒤를 따르고 있습니다.

중국은 18개의 새로운 육상 터미널, 1개의 FSRU 기반 터미널 및 기존 터미널의 13개 확장 프로젝트를 포함하여 126.9 MTPA의 용량을 건설 중입니다. 중국은 정책 지원을통해 해안선을 따라 LNG 수입 능력을 지속적으로 강화해 왔습니다. 중국 저장 성의 Zhoushan ENN LNG 터미널 3단계는 2022년 1분기에 허가되었으며 2023년 초에 건설을 시작했습니다. 이 프로젝트는 각각 220,000cm 용량의 LNG 저장 탱크 4개를 추가하여 터미널의 재기화 용량을 5에서 5로 끌어올릴 것입니다. 현재 MTPA는 2025년 중반까지 10MTPA로 증가합니다. Jiangsu Ganyu Huadian LNG(3MTPA), Shanghai LNG(3MTPA), Huizhou LNG(6.1MTPA) 및 Yingkou LNG(6.2MTPA)를 포함하여 현재 건설 중인 또 다른 4개의 새로운 터미널도 작년에 중국에서 승인되었습니다.

인도에는 총 용량 30MTPA에 달 하는 5개의 새로운 터미널과 2개의 확장 프로젝트가 건설 중인데, 모두 예년보다 가동이 연기되었습니다. 5개의 새로운 터미널 중 3개는 플로팅 기반 터미널로, 플로팅 터미널에 대한 남아시아 시장의 선호도를 반영합니다. 주목할 만한 점은 인도의 플로팅 터미널입니다.

한편, 현재 전세계 LNG 수입의 70% 이상은 아시아에서 이루어지고 있고, 유럽은 20% 가량 기여하고 있으나, 향후 LNG에 대한 수요는 석탄에 과도하게 의존하고 있었던 이머징 국가들은 물론, 러시아산 PNG를 대체하고자 하는 EU를 중심으로 확대될 가능성이 큽니다. 특히, 지금까지 대부분의 유럽 국가들은 천연가스 배관망을 통한 상당량의 러시아산 천연가스를 도입해 사용해 왔으나 우크라이나-러시아 전쟁으로 인한 에너지안보 차원에서 독일, 핀란드, 라트비아 등 여러 유럽국가들이 LNG의 신규 또는 확대 도입을 추진하고 있어 이에 따른 LNG 터미널의 신설 및 증설이 예상되며, 이에 연소식기화기를 포함한 기화기의 신규 수요가 예상됩니다. 유럽 국가들이 러시아로부터 Nord stream 1 천연가스 배관망을 통해 수입하는 천연가스는 LNG로 환산하면 연간 4,400만톤으로 이는 한국의 LNG 수입량을 초과합니다. 현재 공사는 끝났으나 우크라이나-러시아 전쟁으로 승인이 보류된 Nord stream 2 천연가스 배관망은 LNG 환산기준 연간 8,800만톤의 천연가스를 이동할 수 있는 용량으로 이를 감안할 때 향후 러시아산 천연가스를 대체할 상당량의 추가 신규 LNG 수요가 유럽 국가들에서 발생될 것으로 예상됩니다. 따라서, 이들 지역에 LNG수입터미널 및 재기화시설이 충분한지가 관건이나, EU의 LNG수입물량이 급증함에 따라 사실상 가용할 수있는 재기화설비 능력이 제한적일 것으로 보이며, 이에 따라 EU의 LNG관련 인프라 수요도 증가하게 될 것으로 예측됩니다.

당사는 이러한 세계 각국의 LNG터미널 확대계획을 당사 연소식기화기 시장의 확대로 보고 있으며, 최근 중국을 향한 연소식기화기 납품 경험을 근거로 인도, 동남아시아 및 유럽 등으로 당사의 제품 판매가 증가할 것으로 예상하고 있습니다.

(나) 수소시장 수소경제를 주도하는 글로벌 기업들이 조성한 수소위원회(Hydrogen Council)에 따르면 수소경제 규모는 빠르게 확대될 예정입니다. 2050년 수소는 최종 에너지 소비량의 18%를 차지하고 4억대의 승용차와 2천만대의 상용차가 활용될 전망으로 이는 전 세계 자동차 시장의 약 20%에 해당합니다. 또한 시장 규모는 2.5조 달러(약 2,940조원)에 이르고 3천만개에 달하는 일자리를 창출할 것으로 예측됩니다. 한국에서도 70조원의 시장 규모와 60만명의 신규 일자리 창출이 예상되며, 연간 CO2 감축 목표의 약 20%가 수소 활용을 통해 감축되어 기후변화 대응에도 핵심적 역할을 할 것으로 기대되고 있습니다.

Stratistics MRC은 시장 조사 및 컨설팅 전문 기관으로 Fortune 500 기업들을 포함한 480개 이상의 고객을 보유하고 있는 공신력 있는 기관입니다. Stratistics MRC에 따르면 글로벌 수소 생산시장은 2024년 1,960억7,000만달러(264조 6,000억 원)로 추정되며 2030년까지 연평균13.4%씩 성장할 것으로 예측됩니다. 물론 수소 생산시장의 규모가 전체 수소시장의 규모를 의미하는 것은 아니지만, 수소 생산시장은 저장 및 운송, 활용 등 전방 밸류체인의 성장성을 가늠하는 척도가 될 수 있습니다. 아시아·태평양 수소시장 규모는 2023년 109.7억에 달하며 2024년과 2032년 사이에 연평균 5.8%씩 성장할 것으로 예상됩니다.

한편, 블룸버그 전망에 따르면 수소경제 실현을 위한 강력한 정책을 실시할 경우 2050년 수소 수요는 최종 에너지 수요의 24%에 해당하는 696MMT까지 증가할 것으로 예측됩니다. 운송용, 발전용, 산업용 등의 순서로 수요를 차지할 것으로 전망되는데 이를 통해 이산화탄소를 매년 약 60억 톤 감축하고, 수소 및 관련 장비에서 연간 2조 5,000억 달러(2,871조 원)의 시장과 3,000만 개의 누적 일자리를 창출할 수 있을 것으로 예측됩니다.

【2050년 글로벌 수소 수요 전망】

출처: Bloomberg, KPMG경제연구원(*)(수소생산에서 활용까지, 수소경제에서 찾는 기회, 2021.10.26)
(*) 삼정KPMG 경제연구원은 2005년에 설립되어 국내 및 해외 경제, 경영, 산업 전반에 관한 연구를 수행하며 보고서를 발간합니다. 이 연구원은 KPMG의 글로벌 네트워크를 활용하여 다양한 경험과 지식을 국내에 소개함으로써 기업의 글로벌 경영을 지원합니다. 주요 연구 분야에는 금융 서비스, 소비자 시장, 정보통신, 인프라 및 정부, 산업 시장을 포함하며, 다양한 보고서와 서적을 통해 기업의 성공 경영을 지원합니다.

1) 수소저장시장(잠수함용 수소저장합금) 방위산업은 일반산업과 달리 주요 고객이 정부임에 따라, 정부 의존도가 매우 높은 산업이며, 방위산업 시장규모인 국방예산은 중장기 국방예산 및 군 운용계획에 의해 결정되고 있습니다. 통상적으로 국방예산은 전력운영비와 방위력개선비로 분류됩니다. 전력운영비는 현존전력을 유지 운영하는 비용으로 급여, 군수지원, 교육훈련 등이 포함됩니다. 방위력개선비는 현존 전력을 향상시키거나, 신규전력을 창출하기 위해 군사력 건설에 투입되는 비용으로, 대표적으로 첨단무기 구입 및 연구개발 비용 등이 있습니다. 국방예산은 2019년의 46.7조원에서 2025년 61.2조원으로 증가하였으며, 동 기간 연평균 4.6%대로 지속적으로 성장하고 있는 추세입니다.

【국방예산 추이】
(단위 : 억원)

구분	2019년	2020년	2021년	2022년	2023년	2024년	2025년

정부재정	총액	3,317,770	3,565,686	3,808,509	4,214,160	4,462,422	4,495,267	4,736,594

(재정대비국방비,%)	14.1	14.1	13.9	13.0	12.8	13.2	12.9

국방비	총액	466,971	501,527	528,401	546,112	570,143	594,244	612,469

전력운영비	313,238	334,723	358,437	379,195	400,974	417,712	434,007

(전력운영구성비,%)	67.1	66.7	67.8	69.4	70.3	70.3	70.9

방위력개선비	153,733	166,804	169,964	166,127	169,169	176,532	178,462

(방위력개선구성비,%)	32.9	33.3	32.2	30.6	29.7	29.7	29.1

출처: e-나라지표(2025.02.26)

국방부는 2024년~2028년 중기계획에서 향후 5년간에 있어서도 평균 7.6%로 지속적으로 국방재원을 증가시켜갈 것을 계획하고 있으며, 특히 방위산업과 직접적으로 연관이 있는 방위력개선비의 경우 평균 12.9%를 증가시킬 계획을 갖고 있음에 따라 방위산업 시장규모는 지속적인 성장을 계속할 것으로 예상됩니다. 특히, 해상 및 상륙 전력분야에서는 항공·수상·수중·상륙 전 영역의 전력을 첨단화하여 통합 해상작전 능력을 강화하는 것을 목표로 하고 있습니다.

특히, 잠수함 시장과 관련하여 국방부는 해상에서 지상표적을 정밀타격할 수 있도록 중형잠수함(3,000~4,000톤급)을 지속적으로 확보하고, 무장 탑재능력과 잠함능력을 향상시키고자 하고 있으며, 2021년 4월 개최된 제135회 방위사업추진위원회에서 장보고-III, Batch-II 이후의 후속함 3척에 대한 건조 계획을 발표하여 총 사업비 약 3조 4,100억원을 책정한 바 있습니다.

한편, 과거 독일 HDW 잠수함을 라이선스 생산한 잠수함과 달리, 장보고-III부터는 우리 독자 기술로 만들어 76%라는 높은 장비 국산화율을 달성한 바 있으며, 이로 인해 향후 해외시장으로의 진출도 가능할 것으로 판단되며, 현재 필리핀 및 인도네시아 등에도 수출이 추진되고 있습니다.

또한, 대한민국 해군은 독일 기술 연료전지가 탑재된 1,800톤급 잠수함 9척을 운용이며 국산 연료전지가 탑재된 3,000톤급 잠수함의 경우, 3번함(신채호함)이 2024년 4월취역하였으며, 3척이 건조 중에 있습니다. 잠수함은 8년차마다 창정비를 해야하며 현재 1,800톤급 잠수함 5번째함이 창정비사업 진행 중에 있으며, 6번째함은 계약 중에 있습니다. 취역 후 16년차 도래시점에는 정비 외에도 성능계량, 개선 및 교체 작업이 포함되므로 연료전지 모듈에 포함되는 수소저장합금 및 실린더의 교체수요가 지속적으로 발생할 것으로 예상할 수 있습니다.

2) 수소생산시장(수소개질기)수소개질기의 주요 목표시장은 수소개질기를 통한 수소 생산 시장에 해당합니다. 국내 수소생산 로드맵에 따르면 2030년 194만톤의 수소를 공급할 예정입니다. 부생수소는 울산, 여수 등 화학·제철단지에서 공정 중 발생하는 부산물로 생산량에 한계가있습니다. 그마저도 대부분 자가 연료로 사용되기 때문에 외부에 유통할 수 있는 수소는 약 5만톤 정도로 추산됩니다. 현재 국내에서 단기간 내 그린수소 생산은 기술적으로 어렵기 때문에 나머지는 개질수소로 충당될 것으로 보입니다.

【국내 수소 생산 로드맵】

출처: 산업통상자원부(수소경제활성화 로드맵, 2019.01.17)

정부는 개질 수소 생산량을 늘리기 위해 천연가스 공급망에 수소추출기를 설치해 수소를 대량생산하는 거점형 수소생산기지와 수요처 인근의 도심지 LPG·CNG 충전소또는 CNG 버스 차고지 등에 수소추출기를 설치하는 분산형 소규모 수소생산기지를 구축 중에 있습니다.

거점형 수소생산기지는 천연가스 공급망에 1,000Nm³/h 이상급 수소추출기를 구축해 유통지역 인근에서 수소를 대량생산하여 운송비 절감을 통해 수소 공급가격을 낮출 수 있습니다. 산업통상자원부는 창원시와 광주시에 거점형 수소생산기지로 건설을 완료하여 수소를 생산하고 있으며, 이외에도 가스공사는 평택, 창원, 삼척 등에 중·대형 수소생산기지를 구축 중에 있으며, 2030년까지 거점형 수소생산기지를 25개소 구축할 계획입니다(2022년 9개→2023년 6개→ 2030년 10개).

【수소배관망 및 수소생산기지 계획도】

출처: 한국가스공사('수소사업 추진 로드맵', 2019.04.28)

거점형 수소생산기지는 천연가스 공급망에 1,000Nm³/h 이상급 수소추출기를 구축해 유통지역 인근에서 수소를 대량생산하여 운송비 절감을 통해 수소 공급가격을 낮출 수 있습니다. 산업통상자원부는 창원시와 광주시를 거점형 수소생산기지로 선정했으며, 추후 지속적으로 수소생산기지를 구축 및 확대해 나갈 계획입니다.

【국내 수소 생산기지 및 출하센터 구축 현황】

구분	지역	구축 시기	생산 및 출하량

소규모
생산기지	경남 창원	2021년 4월	330톤/年, 460Nm3/h (1톤/일)

강원 삼척	2022년 9월	429톤/年(330일), 600Nm3/h, (1.2 톤/일)

경기 평택	2022년 7월	2,350톤/年, 3,300Nm3/h (7.1톤/일)

대전 동구	2023년 3월	430톤/年, 600Nm3/h (1.2톤/일)

부산 기장	2023년 3월	430톤/年, 600Nm3/h (1.2톤/일)

인천 중구	2023년 3월	430톤/年, 600Nm3/h (1.2톤/일)

전북 완주	2024년 3월	720톤/年, 600Nm3/h x 4 (5.2톤/일)

중대규모
생산기지	광주 광산	구축 예정	1,420톤/年, 2,000Nm3/h (4.3톤/일)

경남 창원	구축 예정	3,560톤/年, 5,000Nm3/h (10.8톤/일)

경기 평택	구축 예정	5,340톤/年, 7,500Nm3/h (16.2톤/일)

수소출하센터	전남 여수	2022년 8월	2,560톤/年, 3,600Nm3/h (7.8톤/일)

울산 남구	2024년 3월	4,950톤/年, (15톤/일)

충남 서산	구축 예정	5,250 톤/年, 6,954 Nm3/h, (15 톤/일)

수전해 기반
수소생산기지	전북 부안	구축 예정	330톤/年, 466Nm3/h (1톤/일)

강원 평창	구축 예정	330톤/年, 500Nm3/h (1톤/일)

강원 동해	구축 예정	330톤/年, 500Nm3/h (1톤/일)

충남 보령	구축 예정	330톤/年, 500Nm3/h (1톤/일)

탄소포집형생산기지	충북 청주	구축 예정	990톤/年, (3톤/일)

출처: 수소융합얼라이언스(*)
(*) 수소융합얼라이언스(현, 한국수소연합)는 2017년 1월에 수소경제를 활성화하고 수소전기차 보급을 활성화하기 위해 민관 협의체로 설립되었습니다. 한국의 수소 경제 발전을 지원하기 위해 다양한 산업 및 정부 기관과 협력하고 있으며, 특히 수소 생산 및 저장 기술의 개발과 보급에 중점을 두고 있습니다.

또한, 중앙 기관 및 지자체에서도 잇달아 정책을 발표하며 수소경제 산업 생태계 기반 조성에 나섰습니다. 국토부는 2019년 10월 도시 내에서 수소 생산, 운송, 활용까지이루어질 수 있는 수소 생태계를 조성하기 위해 수소도시 조성을 추진을 발표했습니다. 이후 2020년 10월 수소시범도시로 울산, 안산, 전주·완주 등을 선정했으며, 2021년 상반기 시범도시 상세설계를 완료 및 착공에 돌입하여 2022년부터 본격적인 시설물 운영 및 실증에 돌입하였으며, 이후 2025년까지 3개 도시를 더 추가해 수소도시를 확장해 나갈 전망입니다.

이외에도 산업통상자원부는 2019년 12월 5개 지자체를 수소클러스터로 선정했습니다. 인천은 수도권 생산·공급 허브로서 대규모 수소생산시스템 구축, 전라북도는 재생에너지를 활용한 그린수소 생산을 위해 선정되었으며, 강원도(삼척, 동해)는 수소 저장·운송부문으로 선정되어 액체수소 저장기술 등을 추진할 계획입니다. 모빌리티 부문에서는 울산이, 연료전지 부문에서는 포항이 선정되었습니다.

【지자체 수소사업 추진 현황】

출처: 경기도형 수소융합클러스터 조성계획 연구용역(2021.08), 경기도

한편, 정부는 수소경제활성화 로드맵에서 2040년까지 전국에 수소충전소를 1,200기 구축하려는 계획을 세우고 있습니다. 이에 정부는 수소 충전소 설치 확대를 위해 부지매입을 제외한 설치비용의 50%를 지원(최대15억원)하고 있으며, 2020년 12월 충전소 운영 여건 개선을 위해 상·하한 기준을 두고 수소 연료 구입비를 지원하겠다고 발표하였고, 환경부는 2024년 수소충전소당 평균 5.4백만원을 지원하였습니다. 또한, 주민수용성 이슈로 민간 사업자들이 수소충전소 사업에 소극적이게 되자 정부는 기존 자치구에 귀속된 허가권을 환경부로 상향시키는 방안까지 추진하고 있습니다.

【수소충전소 구축전략】

출처: 산업통상자원부(수소경제활성화 로드맵, 2019.01.17)

(2) 대체시장의 존재 여부 및 향후 전망

(가) 천연가스시장의 대체시장

글로벌 에너지 전문기관 Energy Institute의 Statistical review of World Energy 2024에 따르면, 2023년 기준 석유가 에너지소비 중 31.6%로 가장 큰 비중을 차지하고 있고, 그 다음으로 석탄이 전체 에너지 소비의 26.5%를 차지하였습니다. 한편, 천연가스와 신재생 에너지의 점유율은 각각 23.2%와 8.2%를 기록했으며, 신재생 에너지소비량은 원자력 에너지 소비량(4.0%)을 추월했습니다. 탄소중립을 위한 각국의 노력에 따라 전통적인 에너지원인 석유 및 탄소의 소비는 점차 줄어들고 있으며, 이에 대한 대안으로 최근 천연가스 시장은 점진적인 성장을 거듭하고 있으나, 천연가스의 경우도 화석연료에 해당함에 따라 이를 대체하는 다양한 신재생 에너지에 대한 공급을 위한 기술개발 및 시장확대가 이루어지고 있는 추세입니다.

결국, 생산량이 점차 감소하는 석유 및 석탄을 제외한 신재생에너지가 향후 가스산업의 대체시장이 될 수 있습니다. 다만, 기술개발 및 상용화를 위한 경제성 등에서 아직은 그 소비량이 크지 않은 상태로 최종적인 신재생에너지 위주의 소비로 가는 단계에서 석유 및 석탄에 비해 상대적으로 탄소배출량이 낮은 천연가스가 그 중간 역할을 충실히 수행할 수 있다는 점, 또한 신재생에너지 중 주요한 에너지원에 해당하는 수소의 경우 천연가스로부터 생산한 LNG에서 추출(개질)하여 생산이 가능하다는 점, CCUS 등 기술의 발달이 이루어져 LNG의 개질과정에서 발생하는 탄소배출량을 낮출 수 있을 경우 계속적인 수요의 창출이 가능하다는 점 등을 고려할 때, 당분간 천연가스에 대한 수요 및 시장은 확대되어 갈 것으로 예상됩니다. (나) 수소시장의 대체시장

기후변화 대응을 위한 국제사회의 논의가 지속되는 가운데 한국도 기후 변화로 인한 전지구적인 위기를 완하하는 것과 동시에 새로운 경제성장 동력 창출의 기회로서 온실가스 감축 정책을 추진해오고 있으며, 그 대표적인 정책이 화석연료에서 신재생에너지로 에너지 주공급원을 전환하는 것입니다.

수소는 신재생에너지 중 석탄가스화복합발전(IGCC : integrated gasification combined cycle)과 함께 신에너지에 속하며, 재생에너지에는 태양열, 태양광, 풍력, 수력, 해양, 지열, 수열, 바이오, 폐기물이 존재합니다. 신재생에너지는 다양한 분야에서 개발과 보급확대에 있으며, 국내에 신재생에너지의 보급현황은 다음과 같습니다.

【국내 신재생에너지 생산량 통계】
(단위 : 천toe, toe, %)

구분	2017	2018	2019	2020	2021	2022	2023

총 1차에너지(천toe)	296,719	300,738	297,612	285,512	300,515	303,954	297,599

신재생에너지 공급비중(%)	2.86	3.36	3.56	4.34	4.66	5.17	5.73

재생에너지 공급비중(%)	2.66	3.11	3.32	3.89	4.16	4.65	5.21

신에너지 공급비중(%)	0.20	0.25	0.24	0.44	0.50	0.52	0.52

재생에너지	태양열	28	27	27	26	26	25	24

태양광	1,673	2,197	3,062	4,165	5,317	6,609	7,149

풍력	462	525	571	671	678	718	723

수력	601	719	595	826	651	755	792

해양	104	103	101	97	97	90	93

지열	184	205	225	241	256	280	280

수열	8	15	21	24	25	27	28

바이오	3,599	4,442	4,162	3,899	4,264	4,373	5,030

재생폐기물	1,235	1,127	1,120	1,166	1,198	1,257	1,393

재생에너지 합계	7,894	9,361	9,883	11,116	12,511	14,134	15,512

신에너지	연료전지	313	379	492	756	1,023	1,154	1,334

IGCC	274	363	220	506	467	419	212

신에너지 합계	587	741	712	1,262	1,490	1,572	1,546

신재생에너지 합계	8,481	10,102	10,595	12,378	14,000	15,706	17,058

출처: 한국에너지공단 신재생에너지센터 보급통계(2024.12.27)

【국내 신재생에너지 발전량과 발전비율】
(단위: GWh. %)

구분	2017	2018	2019	2020	2021	2022	2023

총발전량	578,014	594,609	589,200	579,999	611,015	626,448	624,883

신재생에너지 공급비중(%)	4.11	4.99	5.81	7.44	8.29	9.22	9.67

재생에너지 공급비중(%)	3.64	4.41	5.25	6.41	7.15	8.05	8.50

신에너지 공급비중(%)	0.48	0.58	0.57	1.02	1.14	1.18	1.16

재생에너지	태양광	7,739	10,168	14,193	19,338	24,718	30,726	33,236

풍력	2,169	2,465	2,679	3,150	3,180	3,369	3,392

수력	2,820	3,374	2,791	3,879	3,057	3,545	3,718

해양	489	485	474	457	455	424	438

바이오	7,467	9,363	10,416	9,938	11,788	11,928	11,918

재생폐기물	330	347	356	439	471	414	444

재생에너지 합계	21,014	26,203	30,909	37,202	43,669	50,406	53,146

신에너지	연료전지	1,469	1,775	2,307	3,544	4,798	5,410	6,257

IGCC	1,286	1,702	1,031	2,377	2,191	1,965	997

신에너지 합계	2,755	3,477	3,338	5,922	6,989	7,374	7,254

신재생에너지 합계	23,769	29,680	34,247	43,124	50,657	57,780	60,400

출처: 한국에너지공단 신재생에너지센터 보급통계(2024.12.27)

수소에너지(연료전지)의 경우 신재생에너지내에서 2023년 7.82%로 그 비중이 높지 않으며, 향후 타 신재생에너지의 발전량 증가 및 신재생에너지 시장내에서의 점유율 증가에 따라 수소연료전지를 포함한 수소산업 자체의 실적이 예상치를 하회할 가능성이 존재합니다. 그러나, 이미 미국, 유럽 내 주요 국가 등에서 수소는 차세대 에너지원으로 각광받고 있습니다. 우리나라의 경우, 태양광은 좁은 국토면적 중 70% 이상이 산지로 이뤄져 녹지를 훼손하지 않고서는 발전량 확대가 쉽지 않고, 풍력은 좁은 국토 면적에 바람의 품질조차 좋지 않아 여의치가 않습니다. 이러한 상황에서 수소는 재생에너지의 불규칙적인 변동성을 보완할 수 있고, 장기간 대용량의 저장이 가능하며, 휘발유의 4배·천연가스의 3배의 에너지 밀도를 보유하는 장점 등을 보유하고 있음에 따라 전통적인 재생에너지들과 상호 보완적인 관계하에 한국과 같은 에너지 소비국에서 주요 전원의 하나로서 그 수요가 증가할 것으로 예상됩니다.

(3) 경쟁현황 당사는 천연가스 및 수소 관련 제품에서 글로벌 기업 1~3곳과 경쟁하거나 국내 1~2개 업체와 경쟁하는 독과점적인 시장구조에 속해 있다고 판단됩니다. (가) 천연가스 관련 고압연소식기화기(SCV) 고압연소식기화기의 경쟁업체로는 글로벌 프로젝트의 경우 Linde(독일)사가 있으며,중국 프로젝트의 경우 중국업체인 Sun Power, 711 Research Institute 가 있어 수주 경쟁을 하고 있는 상황입니다.

Linde의 경우 대체로 당사 대비 가격대가 높아 대부분의 SCV 구매입찰에서 당사가 수주하는 경우가 더 많은 것으로 파악하고 있습니다. 가격경쟁력 향상을 위해 Linde사도 다양한 시도를 하고 있으나 핵심부품인 고가의 버너나 전계장 부품들을 유럽에서 조달하는 관계로 SCV의 가격 경쟁력 확보에 많은 어려움이 있다고 판단됩니다.

중국 업체들의 경우 글로벌 프로젝트 보다는 일부 중국 내수용 SCV를 제한적으로 수주하고 있는 것으로 판단됩니다. 다만, 기 제작/납품된 중국 업체들의 SCV 성능 만족도가 높지 않음에 따라 대부분의 중국 수요처에서는 수입산 SCV에 대한 선호도가 매우 큰 것으로 파악되고 있습니다. 동사는 경쟁력 강화를 위해 일부 부품 조달에 있어 가격경쟁력을 확보하고자 다변화하고 있습니다. 시장에서 프로젝트 수주 실적을 기반으로 판단컨대 당사의 국내 SCV 시장점유율은 독일의 Linde사와 경쟁하고 있는 구조로 판단됩니다.

(나) 수소시장 수소시장은 현재 개화단계로 정부 및 지자체의 주도하에 생태계가 형성되고 있으나, 이 목표를 이행할 민간주체인 기업들의 수소산업 기술 개발 및 투자가 확대되어 가고있습니다. 하지만, 아직은 생산·저장·운송·충전분야는 중소기업 위주로 구성이 되어 있으며, 활용분야는 대기업이 주도하여 생태계 형성 중에 있습니다. 기술수준 또한 대기업이 주도하는 모빌리티 수소전기차와 발전용 연료전지 부분에서만 높은 것으로 관찰되어 대량생산-대량소비로 이어지는 수소 생태계를 만들기 위해서는 수소 생산 및 저장·운송 분야의 기술 개발이 필요한 상황입니다.

【수소산업 국내 기업 분포 현황】

출처: 수소산업생태계경쟁력강화방안. 산업통상자원부. 다올투자증권(구 KTB투자증권) (2020.9.18)
(*) 다올투자증권은 금융 서비스 회사로, 2022년에 KTB투자증권에서 사명을 변경했습니다. 이 회사는 주식, 채권, 자산 관리, 벤처 캐피탈, 사모펀드 등 다양한 금융 서비스를 제공하며, 국내외에서 활동하고 있습니다

① 수소저장합금 및 수소실린더당사가 개발한 수소저장합금 및 수소실린더의 경우 군사목적의 특수목적용으로 본 사업영역에 진입하기 위해서는 방위사업청, 기술품질관리원 등의 내부 절차(응용연구, 시험개발)를 진행하고 통과하여야 하기 때문에 국내의 경우 당사가 독점적 지위를 가지고 있다고 판단됩니다. 특히, 국내 시장에서 잠수함에 공급되는 기준으로 수소저장합금과 수소실린더는 당사가 유일한 공급 업체로 관련 시장을 독점하고 있다고 판단됩니다. 해외의 경우 당사 개발품과 유사한 품질과 성능을 가진 업체로는 수소저장합금의 경우 1곳(Thyssenkrupp, 독일), 수소실린더의 경우 1곳(Gfe, 독일)이 있다고 파악되고 있습니다. ② 수소개질기당사가 사업을 수행하고 있는 수소생산 단계의 수소개질기 사업분야에 있어 분산형 소형개질시스템은 당사를 포함하여 국내에서 자체공급이 가능한 업체는 3개의 회사로 파악되고 있으며, 관련 생산기술을 보유한 3개 회사(당사, 현대로템, 제이엔케이글로벌) 간의 경쟁을 하고 있습니다. 반면에 거점형의 중형개질시스템은 모두 국외의수입기술로 독일의 Linde사가 관련 시장을 주도하고 있으며, 한국내 거점형 개질시스템이 도입된 평택의 3,000 Nm³/h급은 독일의 Caloric 제품이, 창원 5,000 Nm³/h 및 광주 2,000 Nm³/h 급은 독일의 Mahler AGS 제품이 납품된 상황입니다.

(4) 경쟁우위 사항 (가) 기술경쟁력 당사는 보유기술의 우위, 보유인력의 우수성, 관련 기술의 확장성 및 기술의 모방성 측면에서 기술경쟁력을 보유하고 있으며, 이러한 기술경쟁력을 바탕으로 다양한 제품의 국산화 및 전세계 시장 공급을 이루어가고 있습니다. 1) 고압연소식기화기(SCV) 당사의 연소식기화기는 타사와 다르게 물온도 조절방식으로 운전되도록 하여 비상상황 발생으로 인한 운전 정지시에 물의 잠열에 의하여 열교환기에 존재하는 초저온(섭씨 영하 160도) LNG를 충분히 기화를 시킴으로써 안전성을 확보하였고, 버너와 열교환기의 호환성을 최적화하여 효율면에서도 극대화하였습니다. 당사의 제품은 일본 S사에서 기술을 이전받아 당사에서 개량, 발전시킴으로써 타사 제품에 비해 최적화되어 있으며, 어느 용량에서도 설계가 가능하도록 프로그래밍화 하여 안전성 및 장기적으로 운전을 하여도 성능에 문제없도록 설계되어 있습니다. 콘트롤방식에 있어서도 PLC프로그램을 자체개발하여 적용함으로써 완벽한 자동운전이 가능하며, 비상시 신속한 대응이 될 수 있도록 자동제어가 가능합니다. 2) 수소저장합금

수소저장합금은 수소를 금속수소화물상태로 저장할 수 있는 특수합성금속체, 수소와 합성금속체를 저장하기 위한 저장용기(실린더)로 구성되며, 합금내부에 열전달이 잘 될 수 있도록 하는 전열매체가 있습니다. 당사의 수소저장합금은 저장율이 1.82W%로서 경쟁사인 독일 제품보다 높으며, 충전방출시 특성이 독일 제품보다 수요처의 요구에 부합하여 보다 높은 효율성을 보이며 안정적으로 사용이 가능합니다.

또한, 수소저장합금으로 수소저장 시에는 합금에서 수소를 머금고 있으므로 충격에서의 안전성이 강하며, 동일한 용적에서 액화수소보다 1.5배정도 저장이 가능합니다.고체수소저장합금과 저장용기(실린더)는 2009년부터 연구개발을 시작하여 국산화에성공함으로써 대우조선해양과 국방과학연구소(ADD)에 2017년 장보고III(3000ton급) 1번함을 시작으로 현재까지 장보고III 6번함까지 공급계약을 체결하였으며, 순차적으로 납품을 진행하고 있습니다. 아울러 이를 응용하여 현재 현대자동차와 지게차용 고체수소저장합금과 저장용기(실린더)를 응용하여 지게차용 연료전지를 성공하였으며, 현재 포크레인 등 중장비용 수소연료전지, 합금을 이용한 무인잠수정 수소연료전지, 선박용 수소연료전지 및 수소압축기도 개발하고 있습니다.

3) 수소개질기

수소개질기와 관련한 당사의 핵심 기술은 고효율의 컴팩트한 열 및 물질전달 설계 방식으로, 기존 복사 전열 방식이 아닌 대류 전열 방식의 고효율 내부 열교환 일체형 리포머 설계 기술입니다. 또한 리포밍 모듈과 수소흡착기를 진공흡착탑 방식으로 설계하여 고효율 및 수소회수율이 타사에 비하여 매우 우월합니다.

수소개질기의 구성요소는 크게 개질가스를 생산하는 개질기(SMR), 일산화탄소 농도를 낮추고 수소분율을 증가시키는 수성가스 전이반응기(WGS), 수소 이외의 잔여가스를 제거함으로써 순수수소를 생산하는 진공탈착식 압력순환정제기(PSA)로 구성이됩니다. 당사의 제품은 가장 중요 부품인 개질기를 국산화하여 효율을 높였고, 진공탈착식 압력순환정제기를 진공압력 변동흡착방식을 적용함으로써 수소회수율을 92%까지 올렸으며(타사제품은 85%), 수소CO농도를 0.1PPM이하(ISO14687규제 0.2ppm이하)로 함으로써 고순도 수소(99.999%로 이상)를 생산하는 우수한 수소생산설비입니다.

(나) 보유인력의 우수성 당사의 경영진과 연구소의 연구 인력은 기계, 배관, 공정, 전기계장 전공자가 약90%이고, 평균 연구경력은 10년 이상으로 자체적인 연구능력 및 설계능력을 보유하고 있습니다. 특히 경영진들은 석유화학, 가스산업, 발전사업, 조선사업, 수소공급설비사업 등 전문성을 갖춘 높은 경력자로 기술개발 방향과 기술전략에 대하여 충분한 리더십을 갖고 제품의 기술개발과 사업 방향에 대하여 확고히 자립할 수 있는 환경을 갖추고 있습니다.

한편, 당사의 생산공장에는 LNG연소가스, 수소개질기 및 고체수소저장합금 테스트 설비가 갖추어져 있어 즉각적인 테스트결과를 얻을 수 있고, 이와 관련하여 자체적으로 신속한 신제품을 독자적으로 개발하는 능력을 보유하고 있으며, 이를 활용하여 꾸준히 테스트 및 연구개발공정에 적극 활용하고 있습니다. (다) 기술의 확장성

당사에서 개발하는 천연가스사업, 수소사업 등은 기술의 응용범위는 상당히 광범위함에 따라 주요 사업군에 대한 제품의 확장범위는 다양하다고 할 수 있습니다. 당사는 향후 보유한 기술의 응용 및 연구개발에 집중하여 상업적 가치와 경쟁력을 확보하고자 합니다.

- 천연가스산업분야에 있어 당사에서 생산되는 연소식기화기 및 가스히터는 독보적인 기술을 보유하고 있으며, 국내 및 해외에 공급을 하고 있습니다. 이와 관련하여 당사에서는 연소식기화기를 응용하여 해수식기화기(ORV) 및 일본 고베에서 독점 공급하고 있는 중간매체식기화기(IFV)를 개발하고 있으며, 가스히터를 응용하여 에틸렌 및 프로판 기화설비 개발에 박차를 가하고 있습니다.

- 고체수소저장방식은 고압기체 및 액화수소에 비해 상온과 저압에서 안전하게 보관할 수 있고, 수소를 장기간 보관해도 누설이 거의 존재하지 않으며, 고체수소는 동일체적대비 고압수소 저장방식(700bar)의 약 3배, 액체수소 저장방식 대비 1.5배 저장용량을 가지고 있습니다. 또한, 고압기체 저장방식은 수소압축기로 가압을 시켜야 하고 충격 시 폭발의 위험성이 존재하나 고체수소저장방식은 폭발의 위험성이 없고, 수소봄배(Bombe) 및 트레일러를 이용하여 충전하는 장점이 있으며, 충전시간이 매우 짧다라는 장점이 잠수함이나 지게차 등 중장비에 고체수소저장방식을 이용하는 이유입니다. 당사는 잠수함 및 지게차용 연료전지 시스템에 적용하는 고체수소저장시스템 개발을 완료하였고, 현재 포크레인 등 중장비용 수소연료전지, 무인잠수정, 수소시범도시, 합금을 이용한 수소압축기, 선박에 접목하는 연구개발을 활발히 수행하고 있으며, 더 나아가 드론, 수소저장시설 등에 활용하기 위한 연구개발계획을 가지고 있습니다.

- 수소개질분야에서는 에너지기술연구원으로부터 소용량(643kg/day) 기술을 이전받아 자체적으로 국산화에 성공하여 안산 수소연료전지 등 8대를 납품 중에 있으며, 이를 인정받아 중대형 수소개질기(2000kg/day)를 국책과제로 연구개발 중에 있습니다. 현재 수소개질기는 회색수소로 명명되어있으나 이를 청색수소로 전환하기 위하여 이산화탄소 포집설비를 개발중에 있습니다. 당사는 수소분야의 기술을 응용하여 녹색수소로 명명되어지는 수전해설비 또한 연구계획으로 추진하고 있습니다.

(라) 기술의 모방난이도 당사의 주요기술인 수소저장합금 및 수소개질기 분야는 아래와 같은 이유로 모방이 어려우며, 이에 따라 한 번 공급처로 결정되면 계속 구매해야하는 특성을 보유하고 있습니다.

- 개발기간이 상대적으로 길고, 실증과정을 거쳐 증명을 해야하는 민감한 분야이며, 사용자가 장기간의 운전을 걸쳐 검증 및 신뢰성을 확보해야하는 제품군입니다.

- 제품에 대한 노하우보다도 기초설계기술, 상세설계기술에 대한 노하우 및 다양한 부품의 호환을 통해 성능향상이 이루어지므로, 설계기술 및 여러가지 부품에 대한 하나하나의 개발이 필요하며, 이에 따라 해당 기술에 대한 접근이 용이하지 않습니다. 특히, 기초설계기술은 수많은 실험과 검증을 통하여 얻은 결과로 프로그래밍 또는 데이터로 되어있기 때문에 많은 시간과 연구비용이 소요됩니다.

- 제품을 자동운전 하기 위한 콘트롤방식 또한 수많은 연구와 실험과 검증을 통하여 프로그래밍되기 때문에 모방을 하기에 현실적으로 쉽지 않습니다.

- 당사의 제품은 대부분 다년간의 기업과제(기술용역 포함) 및 국책과제와 이에 대한 실증을 거친 것으로, 미래시장동향 및 시장 선점의 기회에 근거하여 획득한 기술을 기반으로 합니다.

- 당사의 제품은 오랜 수명, 안전성에 대한 민감성, 자동운전 방식을 요구하고 있으며, 연간 운전비 절약을 위한 고효율 제품에 대한 요구사항 충족 등 다양한 성능을 보유하고 있음에 따라 기술모방이 어렵습니다.

마. 신규 사업

당사는 현재 주요 사업부문인 천연가스 분야와 수소 분야와 연관이 있는 신규 제품 출시를 위해 연구개발을 하고 있으며, 신규 제품을 통해 추가적인 사업의 성장을 예상하고 있습니다.

(1) 중대형 수소개질기 및 탄소포집기능(CCUS, Carbon Capture, Utilization and Storage)

정부가 한국판 뉴딜 종합계획의 일환으로 수소충전소를 구축하기로 함에 따라 안정적인수소공급을 위한 중대 규모 거점형 수소생산기지도 필요하며, 중대형 수소추출기의 국산화 기술개발이 필요한 상황입니다. 또한, 정부가 2050 탄소중립 정책을 추진함에 따라 수소추출과정에서 나오는 이산화탄소를 처리하는 문제도 현안 과제로 떠오르고 있습니다.

따라서, 정부는 2019년 10월 발표한 수소기술 로드맵에서 2025년까지 거점형 수소생산기지(1,000 Nm³/h이상)와 소형 온사이트 수소충전소(300~1,000Nm³/h) 구축을 위한 중소형 개질 수소생산 시스템 개발계획을 반영하였으며, 그 일환으로 2,000kg/day 급 탄소배출 저감형 고효율 중대형 개질기 기술개발 과제(총 사업비 280억원)를 당사가 수행하게 됨에 따라, 당사는 금번 과제를 통해 탄소포집기능(CCUS)까지 융합한 중대규모 수소생산기지용 추출기 시장을 선도할 것으로 기대하고 있습니다.

특히, 탄소 포집 및 활용, 저장 기술(CCUS, Carbon capture, utilization and storage)은 그간 일부 산업에서 사용되었지만 본격적인 상용화를 위한 기술개발이 여전히 필요한 상황이며, 최근 탄소중립 목표와 맞물려 탄소감축이 어려운 산업 분야의 잠재적 탄소 제거 방법으로 각광받는 중입니다. 탄소중립 목표 달성에서 CCUS는 탄소감축이 어려운 산업에서의 탄소제거 감축 방안이자 기존 인프라 활용을 가능하게 한다는 점에서 새롭게 주목받고 있습니다.

지금까지 탄소포집은 대부분 배출가스의 CO2 농도가 높은 천연가스 가공시설에 설치되었으나, 향후 CCUS 산업은 화력 발전, 수소 생산, 화학제품 생산, 시멘트, DAC 등에서 큰 폭의 성장 기대가 됩니다.

당사는 645kg/day급 수소개질기 개발기술을 보유하고 있습니다. 당사의 수소개질기는 소규모 분산형 수소생산기지 구축사업에 능동적으로 대응이 가능하고, 거점형 수소생산기지를 위한 중형개질(1,000 Nm³/h) 시스템으로 스케일업을 위한 기반기술로도 활용이 가능합니다. 당사가 주관하는 2,000kg/day급 개발과제에는 당사뿐만 아니라 한국에너지기술연구원, 한국가스기술공사가 함께 참여하여 국산화 설계기술을 개발해 외산에 의존하고 있는 해당 시장에 고성능·저가형의 국산 제품을 보급할 계획입니다. 또한, 천연가스에서 수소를 추출하는 과정에서 발생하는 이산화탄소를 포집 및 활용함으로써 수소에너지에 대한 국민 수용성을 제고하고 온실가스 감축에도 기여할 수 있습니다.

2,000kg/day급 중형 고순도 추출 수소생산 유닛과 탄소 포집 유닛 개발의 핵심기술목표는 수소생산 용량 2,000kg/day, 시스템 효율 80%(HHV)이상, ISO개질가스 품질기준(수소 순도 99.999%, CO 0.2ppm), PSA회수율 85%, CO2 회수율 90%, CO2 저감비용 4만원/ton, 누적운전시간 1,500시간입니다. 개발의 주요내용은 개질 모듈(리포머 WGS) + PSA수소정제모듈 + CCS모듈 고유설계 및 시스템 통합 엔지니어링, 주요 단위공정 상세설계 제작 및 통합시스템(Prototype) 현장설치, 프로토타입 시운전 및 문제 해결을 통한 운전 최적화, 공정의 안정적 제어 및 장기 실증 운전을 통한 실적(1,500시간)확보 → 3D모델링 →스키드(skid) 유닛화, 정량적 핵심기술목표에 맞는품질보증 신뢰성 데이터(DB)제시, 사업자 시각의 비용 경제성 분석 등이며, 개발된 2,000kg/day급 수소추출기는 경기도 평택에 설치되어 실증 운전 예정입니다.

(2) 건설 중장비용 수소저장합금

최근 전 세계적으로 환경규제 강화와 에너지 효율 향상에 대한 요구가 증대되고 있으며 특히 수송기기와 건설기계 분야에 있어서 이러한 규제들은 새로운 무역장벽으로 작용하고 있습니다. 따라서 친환경 수소에너지 저장기술을 이용한 연료전지 건설기계 개발이 필요한 상황입니다.

당사는 수소저장합금(AB2 type) 개발 기술을 보유하고 있고, 당사의 수소저장합금은 상온, 상압에서 수소저장이 가능하며, 기존 잠수함용 수소저장합금 및 수소실린더 개발 및 제작 경험을 바탕으로 대형화도 가능합니다. 당사는 가온셀, 한국에너지기술연구원 등과 공동연구를 통해 연료전지 지게차의 개발 및 실증을 진행하는 울산규제자유특구 사업과 현대자동차 수소에너지사업추진팀과 함께 연료전지 지게차용 고체수소저장시스템을 개발하는 방식을 통해 건설 중장비용 수소저장합금의 제품화를 진행하고 있습니다. 이를 통해 연료전지 지게차용 고체수소저장시스템 시장과 기술표준을 선점하고 굴삭기 등을 포함하는 건설기계 및 농기계까지 시장을 확대하여 온실가스 감축에 기여하고자 합니다.

(3) 알레인 수소저장합금

수소 저장 물질로서 알레인(AlH3)을 이용하는 알레인-연료전지 시스템의 에너지 밀도는 50%의 효율을 가정할 때 1200 Wh/L와 850 wh/kg의 용량을 갖습니다. 이 값은 전형적인 리튬 전지의 에너지 밀도인 300 Wh/L (150 Wh/kg)보다 약 4배 이상 높은 용량에 해당합니다. 따라서 알레인-연료전지 시스템은 수소-연료전지 자동차를 포함하여 다양한 분야에 적용할 수 있는 미래 에너지 저장 시스템으로 기대되고 있습니다.

알레인의 주원료인 알루미늄은 지각을 구성하는 원소 중 8.1%를 차지하는 원소로 자원량 측면에서 리튬보다 매우 풍부하고 가격이 저렴하기 때문에 대규모 생산시 유리한 장점이 있습니다. 또한 알레인은 10 wt.% H2 및 149 kg H2/㎥의 중량과 부피 용량을 갖는 수소 저장량이 매우 높은 준안정 결정성 고체로서 향후 수소저장 시스템 개발을 위해 유망한 후보 물질 중의 하나입니다.

현재 당사는 알레인 수소저장합금 개발의 시장성 조사 및 제조방법 분석, 알레인 적용 어플리케이션 검토를 진행하고 있습니다.