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◇ 연료전지 스택 모형. 단위 셀을 적층해 원하는 만큼의 전기를 얻을 수 있도록 하는 장치.

고무부품 업체인 동아화성(대표 임경식)은 연료전지업체 퓨얼셀파워(대표 신미남)와 함께 고무소재를 녹여 연료전지 핵심부품인 막전극접합체(MEA)의 가장자리를 봉합하는 자동화 공정을 국내 최초로 개발했다고 9일 밝혔다.

건물ㆍ가정용 연료전지산업 '전성기' 
2008/02/25 

'청정 고효율' 뜨는 에너지
2012년 3조시장ㆍ고용 5만명

규제ㆍ인증문제까지 매듭 부품제조사도 잇단 진출 

신재생 에너지 분야에서 부진을 면치 못했던 건물ㆍ가정용 연료전지 산업이 제 2의 전성기를 맞이할 전망이다.

24일 관련 업계에 따르면 시스템, 부품 소재 및 서비스를 포함한 다수의 사업자가 건물용 연료전지 사업에 뛰어들고 있다.

건물용 연료전지는 도시가스를 연료로 전기와 열을 발생하는 열병합 발전시스템으로, 전기효율 35%, 열회수효율 45%(종합효율 80%)의 고효율 산업으로 광열비를 절약할 수 있고 국가적으로는 30%의 1차 에너지 감소효과와 40%의 이산화탄소 저감의 환경효과를 가져올 수 있다.

그동안 1∼10kW급 건물용 연료전지 시장은 가파른 증가 추세를 이루고 있으며, 2007년까지 세계적으로 7000대 설치를 돌파했다.

2012년까지 세계적으로 건물용 연료전지 약 1200MW, 상업용 연료전지 90MW가 보급될 예정이며 현재 주택용 연료전지 시장은 일본이 주도하고 있다.

◇국내, 주택용 연료전지 보급 '경쟁 우위 요소 많아'=국내 전력 시장 중 주택용 (1kW급) 연료전지 대상 호수는 1100만호, 상업용 (5～10kW급) 연료전지 대상 호수는 540만호로 전체 전력 시장 중 92.8%의 높은 비율을 차지하고 있다.

건물용 연료전지 시장은 2020년까지 정부의 지원 아래 200만대 규모의 시장 형성이 예상된다.

한국전력 관계자는 "2012년 이후 30%의 연평균 성장률이 예상된다"고 말했다. 한국의 경우 일본 등 다른 국가에 비해 임계 시장 창출이 용이하다는 게 업계 전망이다. 

신도시, 명품도시, 혁신도시 등의 아파트 형태의 공동 밀집 주택과 신규주택건설 및 공공건축물의 건설 빈도가 더 높아,밀집 주거형태로 인한 투자비 절약이 가능해 상용화가 용이하다는 분석이다.


또한 1000만여 가구가 도시가스를 사용하고 있기 때문에 이미 건물용 연료전지 보급인프라를 갖추고 있다는 것도 경쟁력을 갖는 요소라고 전문가들은 지적했다.

아울러 일본 등에 비해 열이용량이 많아 열회수 이용효율이 월등히 높다는 점 또한 주택용 연료전지 보급을 앞당기는 요인으로 꼽히고 있다.

한편 최근 일본의 마쓰시다, 도시바, 에바라, 신일본석유(산요) 등이 올해 초 각 1만대 규모의 주택용 연료전지 생산라인을 설치할 것으로 알려져 유관 시장의 파란을 예고하고 있다. 한국역시 국산화 기술 성숙도가 높아 상용화에 가장 근접하다는 평가를 받고 있다.

 '모니터링 1차년도 사업'을 통해 GS퓨얼셀과 퓨얼셀파워가 2007년 12월 전국에 걸쳐 40기를 10여개의 도시가스사에 보급, 운전 중에 있으며 목표운전 3MWh/대를 대부분 조기 달성했다.

◇국내 다수 기업 참여 예상=현재 다수의 국내 기업이 개발, 생산을 통해 유관 산업에 참여하고 있으며, 향후 시스템, BOP 등 잠재 사업자의 참여도 크게 늘어날 전망이다.

우선 건물용 연료전지 열병합 발전시스템 부문에서는 퓨얼셀파워, GS퓨얼셀, 효성 등이 삼각 구도를 이루고 있으며, 후발-잠재 참여기업으로는 SK, GS칼텍스, LG화학, 삼성SDI, 포스코파워, 삼성전기, 도시가스회사 등이 사업을 준비중이거나 참여가 예상된다.

관련 부품제조사들의 참여도 잇따를 전망이다.

스택, MEA, 분리판, 기밀가스켓 등 다양한 부품 제조사들이 참여가 속속 진행되고 있는 가운데 LS전선, 현대하이스코, 대주정밀화학, 넥센나노텍, 동아화성 등이 참여 중이다.

◇규제, 인증 문제도 '매듭'=주택용 연료전지 보급에 필요한 법제도가 올해 안에 개선 될 것으로 보인다. 또한 신규 법안 신설이 진행 중으로 보급에 필요한 요건은 확립됐다는 게 전문가들의 분석이다.

지난 1월 16일에는 "액화석유가스 안전관리기준 통합고시 일부 개정령 안"에 연료전지 항목이 포함됐다. 연료전지의 제조시설 및 검사기준과 기술기준이 마련돼 보급에 걸림돌이 됐던 법 손질도 이루어졌다.

지난해에는 에너지관리공단에서 연료전지 설치를 위한 인증안이 수립됐으며, 산자부 기술표준원도 연료전지 기술기준안을 제정했다.

길재식기자 osolgil@ 

" 高효율. 親환경 " 수소전지시대 곧 열린다 !

-. 물에 電氣를 가하면,,,수소와 산소가 분해된다.
易으로,,,수소와 산소를 결합 시키면,,,물이 만들어 지면서,,,많은 電氣와 熱이 발생한다.

-. 20세기 "석유문명"을 대체할,,,21세기 "수소경제"를 기다린다.

-. 세계각국과 기업들이 수소시대로 진입하기위해,,,엄청난 예산과 인력을 투입해,,,관련기술을
개발하고있다.

-. 무제한에 가까운 수소와 산소를 이용한 에너지원이 개발된다면,,,

-. 공해가 거의없는 무한 에너지,,,일부 난제 해결되면,,,4년내 실용화될듯,,,비싼 설치비 줄이는게
과제...

-. 집집마다 수소발전기(소형)
풍력발전, 태양열 발전으로 얻어진 전기로 물을 분해,,,수소를 얻는 방법이 활발히 연구중,,,
현실적으로 먼저, 천연가스에서 얻은 수소를 ,,, 연료로 사용하는 방법이,,, 가정 먼저 실용화될
전망임.

-. 수소 - 전기생산장치가 핵심
가정용 연료전지시스템은,,,도시가스에서 수소를 추출하여,,,연료변환기< fuel processor >
수소에서 전기를 생산하는 스택 < stack >
생산된 직류를 교류로 바꾸는 인버터< inverter >
연료전지에서 나오는 廢熱로,,, 난방용 온수를 공급하는 廢熱回收및 제어장치로 구성된다.

-. 핵심은 Stack 이다.
연료변환기에서 나오는 가스를 이용해 전기를 발생시키는 장치인데,,,안전성과 내구성 확보 가 큰 과제이다.  

현재, (주)동아화성 에서 가스밀봉기술, 분리판 제작등의 연구가 진행중...

-. 인버터는,,,스택(stack>에서 발생된 전기를,,,가정에서 사용할수 있도록,,,220 V (교류)로
전환하는 장치다.
연료전지시스템에서 발생하는, "잉여전력"을 저장하는 역할도 한다.
과제는 효율을 높이는것.
현재 80~90 % 의 효율을 보인다고,,,,설비의 소형화...운전의 편리성(가정용화)

-. 전기요금과 난방비가 현재보다 12~13% 줄일수 있다.
가스의 화학에너지를 직접 전기에너지로 전환하기 때문에,,,기존의 가스 발전에 비해,,,
이산화탄소< CO2 >가 약 30~40% 줄어든다.
-. 먼지, 소음. 진동도 거의없다
발전노조의 파업에도 전기끊길 걱정도없다.
외딴집까지 설치해야하는,,,송,배전 설비도 필요없다.
-. 가격이 문제
현재는 가구당 1억 3천만원 든다.
월 720 Kwh 의 전기생산을위한,,,LNG (액화천연가스) 구입비용 10만원도 추가된다.
2010년 1000만원대로 줄이면 수요가 폭발적으로 증가할것으로 전망.

고무부품 차별화로 글로벌 강소기업 도약

“사양기업은 있어도 사양산업은 없다!” 임경식 동아화성 대표이사의 일갈이다. 그는 “과거 많은 기업들이 고무부품소재 사업은 ‘사양산업’ 이라고 평가절하하며 고무소재 대신 신소재 사업으로 방향을 선회했지만 우리는 산업용 고무소재 개발과 연구에 더 많은 노력을 기울였고 결과는 성공이었다”고 강조했다.

임 대표의 이 같은 주장을 잘 설명해주는 기업 중 하나가 독일의 연필제조 회사 ‘파베르 까스텔’이다. 글로벌 강소기업으로 손꼽히는 이 기업은 인건비 높기로 유명한 독일에서 사양산업인 연필산업으로 승승장구하고 있다. 끊임없는 기술혁신과 특허관리를 통해 높은 품질로 세계의 소비자들에게 다가서고 있다. 기술과 브랜드 혁신을 통해 흔히 볼 수 있는 연필의 고정관념을 깨고 가격이 30만원에 달하는 제품을 출시하는 등 프리미엄 전략도 착실히 병행하고 있다.

ⓒECONOMY21 사진

동아화성 역시 지속적인 혁신을 통해 ‘사양산업’의 편견을 무너뜨리고 글로벌 시장의 강소기업으로 도약하고 있다. 1974년 설립해 지난 34년간 오로지 산업용 고무부품만을 개발하고 생산해온 동아화성은 이제 일반 가전 및 전자제품 기업을 넘어 자동차기업에게 꼭 필요한 파트너로 인정받고 있다.

한 우물 파되 발상 전환해야

임 대표의 지적처럼 과거 국내 고무산업은 대표적인 사양산업으로 평가됐다. 많은 사람들이 고무보다는 신소재사업에 집중했다. 하지만 동아화성은 이러한 ‘고무산업’을 바탕으로 1974년 설립 이후 지속적으로 흑자경영을 일궈왔다. 경남 김해 장유공단에 위치한 이 기업은 고무에 대한 끊임없는 애정과 지속적인 기술혁신을 통해 고무산업을 고부가가치산업으로 탈바꿈 시켰다. 자동차, 가전제품, 연료전지에 들어가는 고무부품 개발의 성공으로 일약 ‘굴뚝기업’ 에서 ‘하이테크 소재기업’으로 변신에 성공한 것이다.

“뻔한 아이템이라 인건비 절약 말고는 답이 없다”며 중국으로 공장을 옮겼다가 중국의 인건비가 인상되자 동남아로 공장을 이전하는 등 단순한 ‘인건비 따먹기’에 매몰된 결과 이제는 문을 닫느니만 못한 상황에까지 내몰린 국내 중소기업경영자들의 하소연을 무색하게 만든다.

핵심기술의 혁신, 고부가가치화 앞당겨

이 회사가 주목 받는 이유는 ‘31년간 흑자경영’이라는 이색타이틀 외 자동차, 가전제품, 연료전지에 들어가는 고무부품 개발 성공으로 일약 ‘굴뚝기업’ 에서 ‘하이테크 소재기업’으로 변신했기 때문이다.
동아화성이 제조하고 있는 고무부품은 자동차, 드럼세탁기, 연료전지 등에 제각각 쓰이지만, 용도는 똑같다. 제품 모두 ‘누수방지’, ‘누유방지’가 목적이다.

자동차 엔진이 가동되면서, 오일을 뿜어낼 때 간혹 발생하는 엔진오일 누유를 방지해주는 ‘엔진용 도어개스킷’, 세탁기 문짝에 들어가 세탁시 물이 새는 것을 방지해주는 ‘드럼세탁기용 도어개스킷’ 등이 대표적이다.
특히, 드럼세탁기용 도어개스킷은 동아화성의 ‘고무전문연구소’ 연구원들이 각고의 노력 끝에 개발한 ‘히트작’ 으로 매출 효자품목이다.

기존의 세탁기는 세탁물을 위에서 아래로 넣고, 세탁기 문이 위에 달려 있어, 세탁시 문에서 물이 샐 염려가 없지만, 최근 혼수품 1위를 달리고 있는 드럼세탁기의 경우, 앞에 문이 달려있고, 세탁 시 세탁물과 문이 맞닿아 돌아가기 때문에 세탁기 문짝에서 새는 물이 골치였다.

이런 문제점을 해결하기 위해 동아화성은 2000년 LG전자와 공동으로 드럼세탁기용 도어개스킷 개발에 들어가 2001년 제품화에 성공했다.
현재 동아화성의 도어개스킷은 삼성전자, LG전자를 비롯한 국내 가전3사에 납품되고 있으며, 일본의 도시바, 샤프, 마쓰시타 등에 100% 납품 중이다. 최근 중국 1위 가전업체인 ‘하이얼’ 등에도 공급하는 등 주문량을 제때 소화하지 못할 정도로 주문량이 증가하고 있다.

2005년 3월에는 가전용 고무부품 제조사인 ‘삼성화학’을 인수하는가 하면 드럼세탁기용 도어개스킷 전용공장 증설에 박차를 가하는 등 안정적인 물량공급에 만전을 기하고 있다.

이러한 기술력을 바탕으로 지난해 전체 매출액 중 수출비중이 올해는 40% 이상을 목표로 삼는 등 명실공히 글로벌 강소기업으로 자리매김하고 있다. 특히, 일본의 경우 전 가전사가 생산하는 드럼세탁기에 동아화성의 도어개스킷이 들어가 있으며, 샤프전자는 드럼세탁기 문짝 전체를 공급받는 등 동아화성은 이 분야 절대강자 자리에 올라서 있다.

해외법인 증축완료, ‘글로벌화’ 가속

본격적인 해외시장 공략을 위해 대기업과 동반진출한 해외법인의 경우 현지시장에 조기정착에 성공하면서 동아화성의 가파른 매출성장에 속도을 더해주고 있다. 중국, 인도, 러시아 등에 현지법인을 두고 글로벌화를 가속화하고 있다.
현대자동차와 공동 진출한 인도법인의 경우, 대기업 못지 않은 철저한 사전준비로 현지 적응 기간을 최소화해 진출하자마자 흑자경영을 자랑하고 있으며, 글로벌 드럼세탁기 시장 공략을 위해 LG전자와 동반 진출한 중국(2003년) 법인, 러시아 법인(2005년)도 순조롭게 정착하고 있다.

중국, 인도 경제의 급성장에 따라 이곳에 현지법인을 둔 동아화성은 연간 50%~100%씩 급증하는 주문량 폭주를 해소하기 위해 공장 증설 및 확장 이전을 최근 완료하면서 매출액 역시 껑충 뛰어 올랐다.

2003년 LG전자와 동반진출한 중국의 경우 올해 베이징올림픽을 앞둔 중국내 소비패턴의 고급화 양상으로 드럼세탁기에 대한 구매가 폭주하면서, 이에 따른 부품조달에 비상이 걸릴 정도다. 이에 동아화성은 지난해 50억원을 신규 투자해 중국 강소성 일대에 기존 공장면적의 10배 규모로 확장 이전하여 안정적인 생산시스템을 완료하고, 작년 120억원 매출 달성에 이어 올해 중국에서 168억원의 매출 목표를 세우고 있다.

현대자동차와 동반진출한 인도법인의 경우, 인도시장의 자동차 수요증가에 따라 공장증설을 위해 30억원을 신규 투자하여 작년 4월 공장증설을 완료하였고, 작년 10월 현대자동차의 인도공장이 65만대 양산체제로 전환하면서 수주물량이 대폭 늘었다.

이에 따라 인도법인에서만 지난해 매출 90억원을 달성하는 등 양산궤도에 오르는 올해에는 150억원 이상의 매출도 거뜬할 전망이라고 동아화성 관계자는 전했다.

해외법인의 안정적인 조기정착과 해외 주문량 폭주에 따른 생산기지 증축으로 안정궤도에 오른 동아화성은, 해외법인의 2007년 매출실적이 242억원으로, 2006년 177억원 대비 37%의 급성장을 보이고 있는 가운데, 올해도 해외법인에서의 매출은 378억원이 예상된다.

동아화성 임경식 대표는 “인도와 중국 경제의 급성장과 함께, 동반 진출한 대기업들의 생산확대로 생산수요가 증가하면서 넘쳐나는 해외 주문량을 소화하기에 정신 없다”며 “해외법인의 생산기지 증축 완료는 이러한 문제 해결과 함께 생산증대와 매출증대라는 두 마리 토끼를 잡는데 큰 역할을 할 것”이라고 말했다.

임 대표는 “현재 중국시장에서 드럼세탁기와 같은 고급 프리미엄시장이 활기를 띠고 있다”고 전하며 “2008년 베이징 올림픽 개최로 드럼세탁기에 대한 관심과 구매열기가 높아질 전망이어서, 현재 드럼세탁기용 고무부품 생산분야에 독보적인 기술력과 시장확보를 하고 있는 동아화성의 해외법인은 안정적으로 꾸준히 성장할 것”이라고 강조했다.

R&D, 신규사업마다 매출확대

동아화성은 고무관련 독자적인 기술력을 자랑하는 기업 내 ‘고무전문연구소’ 에서 개발된 소재 중 사업성이 검증된 제품을 중심으로 지속적인 신규시장 검토에도 열심이다.

현재 진행되고 있는 대표적인 신규사업으로는 아파트 및 공동주택의 층간 소음을 방지해 주는 '건축용 층간 차음재' 와 식기세척기의 진동 흡수 및 소음차단을 위한 '식기세척기용 고무부품' 시장진출에 이어 연료전지용 고기능성 고무개스킷 사업 등이다.

최근 들어 연료전지용 고무개스킷 개발관련 2차년도 목표인 소재 개발을 완료함으로써 표준화를 위한 토대를 마련했다.

동아화성이 개발중인 연료전지용 고무개스킷은 연료전지의 높은 스택 체결압력 및 강한 산 농도를 가진 주위환경에서도 변형되지 않는 소재로 연료전지의 효율성을 높여주는 기능을 한다.

특히, 하나의 연료전지 시스템에 약 100장 이상의 개스킷이 들어가는데다 정밀 부품의 수명을 연장시켜주는 고기능성 고부가가치 제품이기 때문에 사업성이 크게 점쳐지고 있다.

ⓒECONOMY21 표

동아화성이 개발할 '연료전지용 고무개스킷' 은 대체에너지 중 발전효율이 높은 연료전지에 들어가는 고기능성 고무부품으로 향후, 자동차 산업은 물론 산업용 열병합 발전소 및 가정용 보일러에 이르기까지 응용산업이 넓다는 점에서 시장성이 높게 평가 받고 있다.

앞으로 동아화성은 이번 연구과제를 성공적으로 수행해 화석연료에너지를 대체하는 미래에너지용 고무부품 대표기업으로 성장할 예정이다.

신승훈 기자 shshin@economy21.co.kr