두산모빌리티이노베이션, 모바일 연료전지 사업 본격 추진

[인더스트리뉴스 최홍식 기자] 수소가 친환경 에너지원으로 주목받고 있는 가운데 수소연료전지를 활용한 다양한 산업도 확대될 것으로 전망된다. 이미 발전용이나 건물용, 가정용 연료전지 보급이 진행되고 있는 가운데 모바일 영역에서의 연료전지 활용 산업도 본격 등장하고 있다. 모빌리티 산업 분야에서 매우 빠르게 성장하고 있는 분야 중 하나가 드론 산업이다. 드론 시장이 확대되면서 장시간 비행의 필요성 또한 커지고 있다. 두산모빌리티이노베이션은 수소연료전지 드론을 통해 장시간 비행을 실현하고 있다. 

두산은 연료전지 사업에 대해 향후 5억 달러 이상의 매출이 이뤄질 미래 성장동력으로 보고 있다. 이에 따라 다양한 연료전지 사업을 추진하고 있으며, 모바일 연료전지 분야 신사업을 추진하기 위해 지난 2016년 두산모빌리티이노베이션을 설립했다.

두산모빌리티이노베이션 이두순 대표는 “두산은 이미 오래전부터 발전용 연료전지를 상용화 했고, 건물용 및 가정용 연료전지 기술을 보유하고 있다. 축적된 연료전지 기술을 활용해 모바일 연료전지 기술 확보도 이뤄졌으며, 이를 통해 4차 산업혁명 시대의 모바일 시장 개척을 위해 두산모빌리티이노베이션을 설립하게 됐다”고 설명했다. 이어 이 대표는 “두산모빌리티 이노베이션은 모바일 연료전지 기술을 통해 여러 가지 모빌리티 애플리케이션 적용을 위한 사업을 전개하고 있다”며, “현재 드론 산업은 성장 가능성이 매우 높은 분야이고, 수소연료전지의 특성과도 잘 맞기에 주력 사업으로 추진하게 됐다”고 밝혔다.

두산모빌리티이노베이션의 주력 제품을 소개한다면?

연료전지 기반의 모빌리티 솔루션 제공을 기본으로 하고 있다. 그 중에서 연료전지 파워팩 공급이 핵심사업이다. 연료전지 파워팩은 드론의 장시간 비행을 가능하게 해주는 동력장치다. 연료전지는 물을 전기분해할 때 수소와 산소로 분리되는 화학작용을 역이용한다. 용기에 충전된 수소와 공기중의 산소의 화학적 결합을 통해 물이 생성되고 그 과정에서 발생되는 전기를 이용하는 기술이다.

현재 2kW급 연료전지 파워팩을 공급하고 있다. 모듈 패키지로 구성돼 연료전지 소재부터 스택 설계, 시스템까지 커스터마이징이 가능하므로 다양한 드론에 맞도록 쉽게 조정할 수 있다. 드론의 순간 고출력 대응을 위해 배터리와의 하이브리드 시스템을 구성해 연료전지 스택의 신뢰성을 향상시키고, 비상 착륙 시스템을 통해 안정성을 확보하고 있다. 두산모빌리티이노베이션의 연료전지 파워팩은 U선형 디자인으로 설계돼 비행 중 공기저항을 최소화하며, 추락시에도 내부 구성요소의 손상을 최소화 한다.

연료전지 파워팩의 특징은?

수소연료전지 파워팩은 일반 배터리보다 에너지밀도가 3~4배 높다. 때문에 기존 배터리 대비 장시간 비행을 가능하게 한다. 일반 배터리를 활용하는 드론의 비행시간이 30분 내외인 반면, 연료전지 드론은 2시간 이상 비행이 가능하다. 더불어 10분 이내의 짧은 충전시간으로 인해 충전소요 시간도 줄여준다. 그 외에도 1,000시간 이상의 수명을 보장해 배터리 교체에 대한 부담을 덜어준다.

수소연료전지 드론을 활용한 산업 분야는?

가시권 비행 조건에서는 장시간 비행이 필요한 상황에 수소연료전지 드론을 적극 활용할 수 있다. 인프라 점검, 공공 모니터링, 안전 점검, 건설 및 광산 모니터링, 농업, 근거리 물류 배송 등의 영역에서 활용도가 높다. 최근 확대되고 있는 재생에너지 산업 분야에서도 연료전지 드론은 큰 활약을 할 것으로 보인다. 2시간 이상의 비행시간을 바탕으로 하루에 43MW 이상 규모의 태양광발전 시설을 점검할 수 있고, 이를 통해 단시간 동안 대규모 태양광발전소의 정밀 진단이 가능하다. 또한, 사각지대 없는 점검이 가능하며, 보트나 특별한 해상 장소 없이도 원거리 해상 풍력 발전소 점검이 가능해 시간과 비용, 복잡성을 줄일 수 있다.

한편, 드론 운영에 있어 현재까지 가시권 밖 비행은 금지되고 있다. 현재 해외 각국에서는 수색이나 조난구호, 재해현장 확인 및 지원, 긴급물자 수송, 혈액 이송 등 공익적 차원이나 특별한 상황에서는 비가시권 비행이 인정되고 있다. 기술과 산업이 발달하고 규제의 보완 및 완화가 이뤄진다면 연료전지 드론 활용 산업분야는 매우 넓어질 것으로 예상된다.

연료전지 파워팩의 에너지원인 수소 공급은 어떻게 이뤄지나?

수소를 공급받고자 하는 고객은 웹 또는 모바일 이커머스(E-Commerce) 사이트를 통해 주문을 하면 된다. 고객 주문 후 최대 7일 이내 고객이 위치한 장소로 충전된 수소 용기가 배송되며, 사용한 빈 용기는 수거한다. 이러한 수소배송시스템은 연료전지 파워팩 공급과 더불어 두산모빌리티이노베이션의 특장점 시스템이다. 덧붙여 두산모빌리티이노베이션의 수소용기는 모바일용 연료전지 파워팩용 수소용기이다. 한국 최초 KGS 인증을 받은 제품이며, 수 차례의 낙하와 충격 시험을 통과했다. 150m 낙하 시험에도 파열 및 찢어짐이 없을 정도로 내구성이 뛰어난 제품이다. 현재 수소전기자동차에 사용되는 등 검증된 기술로 제조된 제품이기에 안심하고 사용할 수 있다.

두산모빌리티이노베이션의 비즈니스 전략은?

연료전지는 많은 장점이 있는 기술로써 오래전부터 우주산업 기술에 사용됐다. 그러나 상업화가 최근에 추진돼 초기 시장 형성과정이다. 연료전지 활용이 보편적으로 확대되지 않았기에 기술과 제품에 대한 고객의 신뢰 확보가 우선이다. 두산모빌리티이노베이션은 두산의 신뢰성 높은 연료전지 원천기술을 바탕으로 개발된 연료전지 파워팩을 보급하고 있다. 연료전지를 활용하는 고객에게 더욱 높은 신뢰성을 제공하기 위해 노력할 것이며, 드론 운영 고객에게 장시간 비행 솔루션을 제공하고자 한다. 이와 더불어 편리하고 신속한 수소 공급과 드론 비행에 대한 다양한 플랫폼을 공급하는데 노력할 계획이다.

산업구조가 급변하는 상황에서 두산모빌리티이노베이션은 민첩하고 빠른 대응을 통해 연료전지 보급 확대에 앞장 설 예정이다. 하지만 연료전지 사업에만 집중하기보다 연료전지를 활용한 다양한 애플리케이션 모델을 개발하고 유관 기업 및 산업의 동반 성장을 추구해 나가는 것을 목표하고 있다. AI와 IoT, 5G 기술 등 4차 산업기술과의 융합이 활발하게 이뤄질수록 안정된 전력 공급 필요성도 높아질 것으로 전망된다. 수소연료전지는 이러한 전력 증대 수요를 충분히 충족시켜 줄 전력공급원이 될 수 있다. 또한, 기후변화 및 온실가스 감축을 위한 청정에너지로 가장 적합한 에너지원이다.

지속적으로 성장할 가능성이 높은 수소연료전지 시장의 확대와 산업 성장을 위해서는 다양한 분야의 산업들이 유기적으로 응용되어야 하며 동반 성장이 이뤄질 필요가 있다. 수소연료전지를 활용한 드론 산업의 성장은 물론, 데이터 수집 및 분석 산업, 통신 산업, 기타 모빌리티 개발 등이 함께 이뤄져야 한다. 두산모빌리티이노베이션은 유연한 태도로 많은 기업들과 파트너십을 구축해 나갈 것이며, 국내를 넘어 세계 시장에서의 연료전지 선도 기업으로 입지를 다져나가는 것을 목표하고 있다.

최홍식 기자 다른기사 보기