신도기연, 수소차 연료 전지 핵심 부품 MEA 제조 장비 완전자동화 추진

▲주요국 수소차 및 수소충전소 보급계획 (그래픽=김중기 기자)

수소연료 전지 핵심 부품인 막전극접합체(MEA, Membrane Electrode Ass’y)를 제조하는 설비 장비 업체인 신도기연이 MEA 제조 설비 완전 자동화를 추진한다.

14일 신도기연 관계자는 “당사는 MEA 제조 핵심 기술을 보유하고 있다”며 “현재 MEA부착기, Sub Gasket 부착기, GDL 부착기 등 MEA 제조 장비를 양산하고 있으며 디렉트 코팅(Direct Coating) 장비 개발 완료 시 MEA의 완전 자동화(Full Auto Inline) 생산이 가능할 예정”이라고 말했다.

신도기연은 수소 이온을 이동시켜주는 MEA를 합착하는 장비 진공 프레스(Vacuum Press)를 개발했으며 MEA 부착기 등이 해당 설비에 들어간다.

MEA는 수소 이온을 이동시켜 전기를 생산하는 역할을 하며 수소차 원가의 40%를 차지하는 스택(Stack)의 핵심 부품이다.

회사 측은 “당사 진공 프레스 기술은 진공 상태에서 모든 면적에 동일한 압력을 전달하는 등분포하중에 관한 독보적인 기술 우위를 점하고 있다”며 “MEA 제조 과정의 치명적인 문제점인 기포(Air Pocket) 및 온도 전달 균일성 향상으로 전사 및 접착 품질이 향상되고 있다”고 강조했다.

이어 “당사 기술은 제품 투입 시 공정 온도 제어로 얇은 필름(약 15㎛) 불량 및 손상(말림, 구김)이 없다”며 “앞으로 계획은 다이렉트 코팅 기술을 확보를 통해 MEA 모든 공정을 하나의 장비로 통합하는 것”이라고 설명했다.

신도기연이 2018년 4월 현대자동차 등 일부 고객사에 진공 프레스 파일럿 장비를 초도 납품한 바 있으며 수소 연료전지차의 상용화 시기가 앞당겨질 수록 MEA의 효율적인 제조를 위한 장비의 중요성은 더욱 높아질 것으로 보인다.

주요 고객사는 2022년까지 수소차 4만대 양산을 계획하고 있으며 1대 당 MEA 400∼500개가량을 포함한다. 4만 개 기준 MEA 필요 수량은 연간 1600만 세트로 추정한다.

수소 연료전지가 가정용·건물용으로 확대되면 MEA 수요 증가에 따른 생산 설비 확충이 예상되며, 신도기연이 직접적인 수혜를 볼 것으로 보인다.

한편 수소 연료전지차의 핵심 부품은 크게 연료전지 스택(Stack), 운전장치, 전장장치, 수소저장장치의 4가지 구성 요소로 구분할 수 있다. 유진투자증권이 발표한 보고서('수소차 시대의 개막', '19.02)에 따르면, 각 부품군별 원가 비중은 연료전지 스택(50%), 운전장치(15%), 전장장치(10%), 수소저장장치(20%) 및 기타(5%)로 추정된다.

핵심부품인 MEA는 양극(Cathode)과 음극(Anode), 양 극 사이에 위치하는 전해질 막(Membrane)이 접합된 구조로 연료전지 셀의 핵심 부품이라 할 수 있다.