조현준 효성 회장 (사진=효성그룹)
효성의 시작은 합성섬유 나일론 사업부터다. 효성은 가장 잘하는 분야인 나일론을 활용해 수소 연료탱크 핵심 소재 개발에 성공했다. 미래 사업으로 꼽히는 수소 산업 분야를 개척하며 미래 먹거리를 확보했다는 평가가 나온다.
효성티앤씨는 국내 기업 최초 독자기술로 수소차 연료탱크의 라이너 소재용 나일론을 개발하고 활용하는 데 성공했다고 7일 밝혔다. 라이너는 연료 탱크의 내부 용기로 수소를 저장하고 누출을 방지하는데 필요한 핵심 부품이다.
조현준 회장은 “효성티앤씨의 나일론 라이너 소재 개발은 사양산업으로 치부된 섬유 산업에서도 기술력을 갖추면 첨단 수소 산업의 핵심 소재로 탈바꿈하는 혁신이 일어날 수 있다는 점을 보여준 사례”라며 “효성이 가장 잘하고 오랫동안 쌓아온 첨단 소재와 섬유 기술력으로 미래 친환경 에너지 산업 발전에 기여할 것”이라고 말했다.
효성티앤씨의 나일론 소재는 기존 금속과 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 라이너 소재 보다 가볍고, 가스차단성, 내충격성 등이 우수하다. 효성티앤씨 관계자는 “나일론 라이너 소재는 기존 금속 소재 대비 70%, HDPE 소재 대비 50% 가볍고, 수소 가스의 누출을 막는 가스차단성도 기존 금속 소재 대비 30% 이상, HDPE 소재 대비 50% 이상 높다”고 설명했다.
기존의 금속 소재 라이너는 무겁고 장기간 수소에 노출 시 깨지기 쉽다. HDPE 라이너는 400bar수준의 고압 용기로는 사용되나 일반적인 수소전기차가 요구하는 700bar의 압력을 견디지 못한다. 반면 나일론 소재의 라이너는 수소 흡수력과 통기력이 낮아 이러한 문제를 해결할 수 있다.
수소용기 라이너는 수소의 잦은 충전과 방전에 따른 급격한 온도차에 견딜 수 있어야 하는데 나일론 소재의 라이너는 섭씨 영하 40도에서 85도까지 견디는 등 온도차에 따른 내충격성도 우수하다.
지난 8월 31일 열린 수소전문전시회 H2 MEET에서 효성티앤씨가 국내 기업 최초 독자기술로 개발한 수소차 연료탱크의 라이너 소재용 나일론 수지에 대해 설명하고 있다. (사진=효성)
효성티앤씨의 나일론 소재 활용 라이너 개발은 국내 기업 중 최초다. 효성티앤씨 관계자는 “이번 개발 성공은 그동안 해외 업체들이 독점한 나일론 소재의 라이너 시장에 국내 기업으로는 처음”이라며 “효성티앤씨가 진입할 수 있는 기반을 마련했다는 데 큰 의미가 있다”고 밝혔다.
수소시장 전문조사기관인 H2리서치에 따르면, 2025년부터 유럽의 주요 도심지역의 내연기관트럭 운행이 제한되는 등 글로벌 수소차 시장이 본격 성장해 2030년에는 연간 수소차 생산대수가 105만대로 확대될 것으로 예상된다.
이에 나일론 소재 라이너 시장의 수입 대체 효과도 2030년 연간 약 2700억원 규모로 성장할 것으로 전망된다. 또한 수소전기차, 드론, 트램, 선박, UAM(도심항공모빌리티)등 다양한 수소 모빌리티 시장이 확대되면서 수소용기용 라이너 소재로 나일론도 주목받을 것으로 예상된다.
효성티앤씨의 나일론 소재 라이너로 만든 수소 연료탱크 단면도 (자료=효성)
효성은 수소 밸류체인 완성에도 기여하고 있다. 효성은 국내 1위의 수소충전소 공급력, 수소 경제의 판도 변화를 일으킬 액화수소 플랜트 건립과 액화수소 충전소 구축, 수소차용 연료탱크에 필수 소재인 탄소섬유 생산 등으로 수소 밸류체인을 구축했다.
이번 개발 성공은 효성이 수소의 생산과 유통뿐만 아니라 저장과 활용 분야에서도 글로벌 시장을 견인할 수 있는 기술력을 확보했다는 데 의미가 있다고 효성 측은 설명했다.
효성티앤씨의 나일론을 적용한 수소용기는 지난 6월 수소용기 국제 품질 규격(UN/ECE R134) 시험을 통과해 라이너 소재로서 기능과 품질, 기술적 완성도를 갖췄다. 수소연료탱크 제조업체와 완성차 업체와 협력해 상용 테스트도 진행할 계획이다. 남극 등 전 세계 바다를 항해하는 CNG와 수소 선박에 이르기까지 라이너 소재로 나일론 적용을 확대할 계획이다.
친환경 기술도 적용한다. 효성티앤씨는 세계 최초로 바다에 버려진 어망을 재활용한 나일론 리싸이클 섬유 기술을 개발했다. 향후 라이너 소재로도 리싸이클 나일론을 적용해 친환경 플라스틱 소재 시장을 확대한다는 계획이다.