한국화학연구원(원장 이미혜)은 16일 화학연 중회의실에서 켐트로스(대표 이동훈)와 수소차 연료전지 핵심 소재인 과불화술폰산 이오노머(PFSA)를 국산화하기 위한 기술이전 계약을 체결했다고 밝혔다.
화학연에서는 이미혜 원장, 윤성철 화학소재연부본부장, 손은호 계면재료화학공정연구센터장, 박인준 책임연구원(연구책임자)이 행사에 참여했다. 켐트로스에소는 이동훈 대표, 곽주호 연구소장, 전상현 상무, 진유식 부장 등이 참석했다.
PFSA는 수소차, 에너지 저장장치(ESS), 분산전원(신재생에너지 이용 소규모 발전 설비), 전해조(전기분해 장치) 등에 사용된다. 특히 수소차는 환경오염 물질을 배출하지 않아 탄소중립을 실현할 수 있는 차세대 운송 수단 중 하나로 꼽힌다. 정부에서도 수소차 산업을 육성할 예정이다.
수소차는 연료전지에서 수소·산소 화학 반응으로 물이 배출되고 전기가 생성되는 원리로 움직인다. 연료전지 내 수소이온을 통과시켜 산소와 반응을 일으키게 하는 전해질 막이 중요하다.
전해질막인 PFSA 제조 공정은 불소화학의 모든 기술이 집약된 기술이다. 수분, 온도, 폭발성 등 여러 민감한 변수가 있고 제조 공정이 매우 까다롭고 길다. 일부 글로벌 기업만 제조할 수 있어 전량 수입에 의존하고 있다.
화학연 '불소화학소재공정 국가연구실'은 30년 이상 축적한 불소 화합물 연구 역량을 바탕으로 2018년 국내 최초 PFSA 합성기술을 개발하고, 상업화를 위한 생산 공정을 계속 연구해왔다.
연구실은 PFSA 기초 원료 제조 공정, 단량체로부터 PFSA 제조 공정 등 상업화에 필요한 제조 공정 총 9단계를 최적화해 켐트로스에 이전했다. 현재 켐트로스와 함께 2022년 상반기 생산 개시를 목표로 연간 100톤 규모 상업생산공장 설계 및 건설, 시제품 장기 안정성 평가 등을 추진 중이다.
이미혜 원장은 “PFSA의 제조와 활용기술은 수소차, 에너지저장장치 등 다양한 곳에 쓰일 수 있어 국가전략산업인 그린뉴딜 및 수소산업 발전, 탄소중립 실현에 기여할 수 있다”며 “소재·부품·장비 핵심소재로 그동안 일본 등 해외에서 전량 수입해온 소재를 국산화해 관련 산업을 육성할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
박인준 연구원은 “PFSA 제조 공정은 진입장벽이 높아 몇 개 선진국가만 보유하고 있다”며 “향후 상용화가 잘 진행될 수 있도록 기업과 후속 연구를 진행하겠다”고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
