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• [신년기획] ‘다음 5년’ 준비하는 수소기업, 생태계 리드할 신기술은?

  송고일 : 2026-01-06

  [에너지신문] 수소경제 로드맵 5년을 지나며 수소산업은 이제 ‘가능성’이 아닌 ‘수익성’을 묻는 단계로 접어들었다는 분석이다.

  그간 정부 주도의 로드맵과 대규모 보조금, 실증사업 등 산업의 기초 체력을 키웠다면, 이제는 시장의 검즘 차례가 됐다.

  정책과 보급 중심의 확산 국면이 마무리되면서, 기업들은 생존을 위해 보다 명확한 해법을 제시해야 하는 상황에 놓였다.

  
  

  이러한 전환기의 한가운데서 수소기업들은 선택의 기로에 서 있다. 단순한 기술 시연이나 가능성 제시가 아닌 비용을 낮추고 효율을 높이며 실제 수요와 연결될 수 있는 실질적인 사업 모델로 전환해야 하는 시점에 놓여 있다.

  이러한 산업 분위기는 월드하이드로젠엑스포(WHE) 2025 현장에서 뚜렷하게 드러났다. 대기업뿐 아니라 중소, 중견 기업들도 ‘실용성’, ‘상업화’를 전면에 내세웠다. 수소산업의 분위기가 기술 가능성 중심에서 사업 구조 중심으로 이동하고 있음을 분명히 보여줬다.

  본지는 WHE 2025를 통해 확인된 수소기업들의 신기술 가운데, 사업성과 연결 가능성이 높은 기술 10가지를 정리했다.

  ■ 지필로스 ‘100kW급 고분자 전해질막 수전해시스템’

  국내 수전해 제품으로는 처음으로 조달청 혁신제품으로 지정됐으며 공장제조 상용화에 성공하며 KGS로부터 수소용품 인증까지 받은 제품이다.

  
  ▲지필로스가 선보인 주요 제품들.

  PEM(고분자전해질막) 수전해는 ALK(알칼라인) 수전해에 비해 높은 효율성과 콤팩트한 설계, 빠른 반응속도, 적은 부식으로 내구성이 뛰어나 재생에너지와 연계가 용이한 점이 강점이다.

  이 제품은 시간당 수소 2kg(22.5N㎥/h)), 하루 최대 48.53kg(540N㎥)을 생산, 수소승용차 약 10대를 충전할 수 있다.

  또한 수전해 방식 그린수소 생산의 오랜 경험과 축적한 운영 데이터를 기반으로 한 제어시스템(G-PMS/G-SMS)으로 안전하게 원격 제어 및 자동 운전이 가능하다.

  현재 ‘100kW급 PEM 수전해시스템’은 부산 두명터널관리소와 청주 대청취수장, 제주 용수리 1.2km 해상 시험파력발전소에 설치 운영중이며, 올해는 한국수자원공사(K-water) 송산 글로벌교육연구센터와 광양시 커뮤니티센터에 공급할 예정으로 수전해시스템 보급화에도 앞장서고 있다.

  이와 함께 지필로스는 재생에너지, 분산전원에서 발생하는 전력을 효율적이고 안정적으로 공급하기 위한 수전해용 전력변환시스템 기술도 선보인다.

  이는 재생에너지의 변동성 제어 및 계통보상 알고리즘을 갖춘 고효율 전력변환시스템으로 수전해 핵심 장치인 스택의 효율성을 높이고 고장을 방지할 수 있도록 안정적으로 전력을 공급하는 것이 특징이다.

  또한 100kW 단위 스택 모듈 타입으로 전력변환시스템 용량에 따른 확장성(100kW~4MW)이 용이하며, 일부 모듈이 고장나도 남은 모듈로 지속 운전이 가능하다.

  지필로스는 조달청 혁신제품으로 기후위기에 대응하고 탄소중립 사회로 나아가기 위한 친환경 에너지 인프로 구축사업에 이바지하며 안정적인 판로 개척의 물꼬가 트일 것으로 기대하고 있다.

  박가우 지필로스 대표는 “전세계적으로 탄소중립 기조와 에너지 안보 확보의 필요성에 따라 재생에너지 기반의 수소생산 기술은 수소경제의 핵심 인프라로 자리매김하고 있다”며 “수전해 방식의 그린수소 생산 기술은 태양광이나 풍력 등 재생에너지의 간헐성과 변동성이라는 한계를 극복하고 전력계통의 유연성을 높이고 에너지를 장기간 대량으로 저장할 수 있다는 점에서 수소 선도국가 정책을 뒷받침할 수 있는 중요한 수단이 될 것”이라고 강조했다.

  ■ 라이트브릿지 ‘H-Bridge 플랫폼’

  차세대 수전해 기술 기반 그린수소 생산 솔루션을 제시하는 라이트브릿지가 내세운 수소기술은 ‘H-Bridge 플랫폼’을 비롯한 그린수소 생산 솔루션의 풀라인업이다.

  
  ▲ 라이트브릿지 ‘H-Bridge 플랫폼’.

  촉매, 전극, MEA(막전극 접합체), PTL(기체확산층) 코팅 등 스택의 핵심소재 기술을 직접 개발하며 연구개발 중심 기업으로 기반을 다진 라이트브릿지의 노하우를 총집결한 ‘H-Bridge’은 수소생산·저장·충전을 통합한 플랫폼으로 분산형 수소 인프라 모델을 구현했다는 평가다.

  이번 WHE 2025에서는 AEL 수전해 40kW, PEM 수전해 10kW, Purifier, 수소저장합금(저장용량 약 800g)을 선보였다.

  AEL 40kW는 산업·발전용 분산 그린수소를 생산하는 핵심장비이며, PEM 10kW는 고압·고순도 수소생산에 최적화된 실증형 모델이다.

  Purifier는 99.995%급 초고순도 정제 기술을 제공하며, 수소저장합금은 소형장비에 적합한 고밀도·안전 저장 솔루션을 보여준다. 이 제품들은 라이트브릿지만의 스택 기술력과 시스템 통합 역량을 보여주는 풀라인업이다.

  이중 고압 PEM 스택은 40bar급 운전 성능과 높은 안정성을 갖춰 산업·모빌리티 적용에 최적화됐다. 라이트브릿지는 이 제품들을 앞세워 미국·유럽·중동·아시아에서 실증 및 사업 협력을 확장하고 있다.

  ■ 에이치앤파워, ‘고체산화물 연료전지(SOFC)’

  KAIST 기술 기반의 고체산화물 연료전지(SOFC) 전문기업인 에이치앤파워는 건물용 연료전지 시장을 중심으로 고효율·친환경 분산전원 시스템을 개발·보급하고 있다. 무엇보다 디젤, 가솔린, LNG, 암모니아 등 다양한 연료를 개질해 수소를 생산하는 연료처리 기술을 보유하고 있으며, 이를 기반으로 수소 생산과 활용 전주기 기술로 사업 영역을 확장하고 있다.

  에이치앤파워 대표 제품인 ‘고체산화물 연료전지’는 1.5kW, 3kW, 10kW급의 에너블럭(EnerBlock) 시리즈를 보유하고 있으며 이미 분산전원 시스템으로 개발·공급하고 있다. 이번 WHE 2025에서는 제품군 라인업과 연료처리 기술을 통합한 모델을 선보였다.

  이 제품은 연료처리(개질) 기술 기반으로 디젤, 가솔린, LNG, 암모니아 등 다양한 연료로부터 고순도 수소를 생산할 수 있다. 특히 수소추출기 HyG-10는 수소 인프라가 미비한 지역에서도 수소를 직접 생산 및 공급하고 있다.

  에너블럭 시리즈는 KGS와 KS 인증을 모두 획득, 수소전주기 기술 신뢰성을 확보했고, ‘Hy-G’ 수소추출기를 통해 수소 인프라가 미비한 지역에서도 현장 중심의 수소 공급이 가능하다고 관계자들은 설명했다.

  에이치앤파워는 제품 라인업 확장과 함께, 전국에 설치된 연료전지를 운영, 통합관리, 제어하는 자체 통합관제시스템을 운영, 실시간으로 이상징후, 감지, 예측 정비 등 스마트한 관리가 가능하고, 향후 연료전지 기반 가상발전소로의 확장을 추진하고 있다.

  ■ BTE, 수소연료전지 발전기 ‘GEN 100’

  WHE 2025에서 H2 이노베이션 어워드를 수상한 10개 기업을 선정했다. 올해로 5회차를 맞은 H2 이노베이션 어워드는 혁신성과 기술성, 상품성, 발전성 등 4개 영역을 종합 평가, 그 해 수소 핵심기술 10선을 꼽았다. 그 중 대상을 받은 제품이 바로 비티이(BTE)의 수소연료전지 발전기 ‘GEN 100’이다.

  
  ▲ BTE, 수소연료전지 발전기 ‘GEN 100’

  2020년 설립된 비티이는 수소 충전장비부터 연료전지, 그린수소 생산에 이르기까지 수소 에너지의 생산·저장·분배·활용을 아우르는 통합 솔루션을 개발·공급해왔다.

  특히 수소충전소용 디스펜서, 패키지형 스테이션, 다목적 일체형 충전 장비 등 충전 인프라 구축부터, 산업용 및 모빌리티용 연료전지 시스템, 발전기 공급까지 사업 영역을 확장하고 있다.

  100kW급 모듈형 수소연료전지 발전기는 친환경성과 실용성을 모두 갖춘 비티이의 핵심 제품이다.

  이번 어워드에서 대상을 받은 이유도 디젤 또는 화력발전 대비 친환경성이 뛰어난 점을 높은 평가를 받았기 때문이다. 장시간 운전 시에는 공기 정화 효과까지 갖춰 친환경 전력 솔루션으로서 가치를 높였다.

  또한 현장 이동 설치가 가능해 야외 행사, 건설 현장 등에서도 독립적인 전력 공급원이 될 수 있으며, 발전 시간이 길수록 공기 정화 효과가 나타나는 것도 주요 장점이다.

  고객 맞춤형 설계를 통해 용량 조정이 가능하고, 유지보수가 간편해 산업 전반의 전력 시스템 전환에 기여할 수 있는 기술로 평가됐다.

  (주)비티이 관계자는 “연료전지 발전기가 전력 인프라가 부족하거나 불안정한 지역에 깨끗하고 안정적인 에너지를 제공하는 실질적 해법으로 인정받아 매우 뜻깊다”며 “이번 수상을 계기로 기술의 현실적 적용 가능성을 더욱 확장해 지속가능한 에너지 전환에 기여하겠다”고 말했다.

  ■ 빈센 ‘100kW 선박용 수소연료전지’

  빈센의 100kW급 선박용 수소 연료전지는 수소를 직접 전기에너지로 변환, 해양환경에 최적화된 고효율 무공해 수소 추진 솔루션으로, 고분자전해질 연료전지(PEMFC, Proton Exchange Membrane Fuel Cell) 방식으로 높은 출력 밀도와 열 관리 효율을 동시에 확보했다. 모듈화·경량화 설계를 통해 다양한 선종에 적용이 가능하며, 해상 진동·염분 등의 환경에서도 안정적인 성능을 유지하도록 개발됐다.

  
  ▲ 빈센이 공급 예정인 100% 전기 추진 방식의 선박.

  또한 냉각·공기·수소 공급 계통을 통합한 설계를 적용해 열 안정성과 출력제어 응답속도를 정밀하게 유지하며 선박의 고온·저온 등 가혹한 해상 조건에서도 안정적이고 지속적인 전력 공급을 구현한 것이 특징이다.

  아울러 자사 i-PMS(통합형 전력관리시스템)와 연동해 배터리·연료전지 간 에너지 흐름을 실시간 제어함으로써 운항 효율 극대화 및 연료 절감을 동시에 달성했다.

  빈센은 KR로부터 신기술 적격성평가(NTQ) 인증을 획득, 연구개발 단계를 넘어 상용화 단계로 진입 준비가 됐다는 것을 알렸다. 이번 인증을 통해 빈센의 100kW급 연료전지 전력설비가 연료전지 단품 성능뿐 아니라 선박에 적용 가능한 통합 시스템으로서의 호환성과 기술 경쟁력을 입증했다.

  빈센은 이번 NTQ 인증을 계기로 실선 탑재 실증 프로젝트, 선급 형식승인(Type approval, TA) 절차, 대용량 250kW·2MW 연료전지 시스템 개발 등 후속 기술 고도화를 본격 추진할 계획이다.

  빈센 관계자는 “100kW 선박용 수소연료전지 NTQ 승인을 기반으로 실선 탑재 실증과 선급 형식승인을 추진하고 나아가 250kW급 및 2MW급 스케일업 개발을 통해 글로벌 친환경 선박 시장을 선도하겠다”고 밝혔다.

  ■ 에이피그린 ‘분산형 저전력 수소생산시스템’

  에이피그린은 부분산화 기반 분산형 수소 생산 시스템(APG-Series)을 개발·제조하는 청정에너지 솔루션 기업으로, 소형·중형 온사이트 수소 생산 시장을 중심으로 상용화를 추진하고 있다. APG-5를 시작으로 출발한 에이피그린은 APG-20, APG-50, APG-100 등 단계별 제품 라인업을 구축했으며, 실시간 모니터링 기반 지능형 운전 제어와 안전성 강화 설계를 통해 실사용 환경 중심의 기술 고도화를 이어가고 있다.

  이번에 선보인 ‘분산형 저전력 수소생산시스템(APG-Series)’은 촉매 부분산화(C-POX) 기반의 무수 수소생산 및 발전 모듈로, 도시가스, LNG, 바이오-LNG로부터 직접 수소를 생산하고 통합형 연료전지(PEMFC)를 통해 전력으로 변환하는 온사이트 분산형 수소생산시스템이다.

  외부 수소 공급이나 공정용수를 필요로 하지 않는 분산형 전력 생산이 가능하며, 컨테이너 일체형(plug-and-play) 구조로 제공되어 가스 및 전력 연결만으로 현장 설치·운전이 가능한 것도 매력적이다.

  부분산화(POX) 기반의 저전력 고효율 개질 기술을 적용, 하루 최대 20kg 이상의 수소와 약 300kWh 수준의 전력을 동시에 생산할 수 있으며, 모듈형 구조를 통해 수요에 따라 단계적 확장이 가능하다. 이러한 특성은 산업단지, 건설 현장, 상업시설, 비상 전원 등 다양한 활용 환경에서 높은 경쟁력을 갖춘 것으로 평가받고 있다.

  에이피그린은 이 제품을 발판으로, 현재 해외 실증(PoC) 프로젝트와 글로벌 EPC·에너지 기업과의 협력 논의를 본격화하며 글로벌 시장 진출도 준비 중이다.

  ■ 에너진, '고압 벨로우스 수소압축기'

  극한 장비 제조 기술을 바탕으로 수소저장용기 및 수소 압축기, 열교환기 등을 제조하며 수소 사업 분야에서 다양한 솔루션을 제공하고 있는 에너진은 WHE 2025에서 ‘고압 벨로우스 수소 압축기’를 선보이며, 관람객들의 시선을 모았다.

  이번에 새롭게 선보인 고압 벨로우스 수소 압축기는 피스톤 및 다이어프램 압축기의 퓨전 타입 제품으로, 두 압축기의 장점을 극대화하고 단점을 최소화하도록 설계된 것이 특징이다.

  
  ▲ 에너진, 고압 벨로우스 수소압축기

  특히 EPMS 벨로우스형 가변 피스톤 헤드 구동 평형압 유지 주사기 방식을 적용, 크랭크와 피스톤이 없어 마찰을 감소시키고, 압축가스 내 오일 오염을 제로화할 수 있다는 점을 강조했다. 기존 압축기 대비 내구성과 안전성이 향상됐고, 수소충전소 인프라 구축에 필수적인 고압 압축 기술을 국산화해 경제성을 확보했다.

  에너진은 대용량 수소 저장용기 분야에서 인정받고 있다. TYPE1 규격의 100MPa, 1000L 이상 제품을 제작·판매하고 있으며, 국제적으로 공신력 있는 ASME와 국내 KGS 인증을 모두 획득해 안정성과 품질을 동시에 입증했다. 이번에 선보인 수소저장용기는 100MPa, 1000L 용량의 수소충전소용 대용량 초고압 저장 압력용기로, 에너진이 보유한 와이어 와인딩(Wire Winding) 공법을 접목, 폭발 위험을 원천적으로 방지한 것이 특징이다. 에너진은 이러한 신기술을 통해 미주, 유럽, 일본 등 해외 시장 진출에 적극 나선다는 계획이다.

  ■ 케이엠씨피, ‘수소연료전지 추진 보트’

  선박 제조 전문기업 케이엠씨피(KMCP Co., Ltd.)는 ‘수소연료전지 추진 보트(EL-KUS)’를 무대 중앙에 배치해 주목받았다.

  현대차 넥쏘의 연료전지 시스템과 700bar 수소탱크를 적용한 국내 최초 상용화 가능한 수소연료전지-배터리 하이브리드 추진 보트다. 자동차 분야에서 검증된 연료전지 시스템(Hyundai NEXO)을 활용했다는 점에서 안정성과 신뢰성을 확보했다는 평가다.

  이 보트는 6.2kg 수소를 기존 충전소에서 충전 가능하며, 통합제어시스템으로 자율운항 2~3단계 구현이 가능하다. 95kW 연료전지와 100kW 배터리(49kWh)로 총 180kW 추진력을 발휘해 20노트 속도로 60km 항해가 가능하다.

  또한 탄소배출 제로(e-zero) 추진 시스템은 해양 레저 및 수상 운송 부문에서 탄소중립 전환을 촉진할 잠재력을 발휘했다. 모듈화된 설계, 배터리와 연료전지의 하이브리드 추진, 자동차급 안전성 및 정비성을 기반으로 제작, 기존 내연기관 보트보다 운항 비용과 유지관리 편의성을 강조했다. 이 보트는 2025년 선박용 수소연료전지 법규에 맞춰 국내 최초 선급 승인을 받을 예정이다.

  또한 발전용으로도 활용 가능해 해양 탄소중립과 수소 모빌리티 산업 발전에 기여하는 혁신적 친환경 선박이라는 평가다.

  케이엠씨피는 이 보트를 통해 단순 레저 보트를 넘어, 해양 탄소중립, 수소 모빌리티, 자율운항 선박 등 미래형 해양 솔루션을 제시한다는 계획이다.

  ■ 하이리움산업, '수소액화기·액화수소탱크'

  국내 액화수소 전문기업인 하이리움산업은 자체개발한 극저온 액화수소 제조·저장 기술을 바탕으로 수소액화기, 액화수소 저장탱크, 액화수소드론, 수소충전소 등 다양한 수소 분야에서 활용할 수 있는 제품을 선도적으로 제시하고 있다.

  
  ▲ 하이리움산업, 수소액화기·액화수소탱크.

  이번에도 수소액화기, 액화수소드론 등 다양한 제품을 전시했다. 우선 ‘수소 액화기’(HYLF002K)는 완전 자동화 제어 시스템(PLC)으로 구성돼 압력 제어와 퍼지 및 안전 보호 장치가 있고 공압 밸브 기능이 포함돼 있다.

  모니터링 및 데이터 저장 기능이 있고, HMI 터치 스크린과 함께 절약모드로 액화수소의 손실 없이 보관이 가능하다.

  자체 개발한 고효율 액화기는 수소생산·충전 인프라에 적용되며, 액체 레벨과 온도 및 압력 센서가 설치돼 있고, 오소 코텍스(Ortho-Para) 촉매를 적용하고, 순도 99.995%(LH2)로서 액화 용량은 고객 요구 사항에 따라 맞춤화가 가능하다.

  Chart Industries와 협력한 액화수소탱크 트레일러도 무대 위에 올려놓아 관람객들의 관심을 모았다. 대용량 수송에 최적화된 고단열 기술을 갖췄고, 600L 액화수소 연료탱크와 LNG 탱크는 모빌리티 및 고정형 연료공급용으로 안정성과 효율성을 극대화한 것이 특징이다.

  하이리움산업은 100건 이상의 특허·지식재산권을 보유하며 미래 청정수소에너지 시대를 위해 ‘가장 안전한 수소기술’을 개발하고, 상용화하는 데 적극 앞장서고 있다.

  ■ 한국에머슨, ‘수소계측·밸브 솔루션’

  한국에머슨은 수소 모빌리티, 연료전지, 전해조 등 국내외 다양한 수소 프로젝트에 참여하며 수소경제 발전과 안전한 수소사회 구축을 위한 솔루션을 지속적으로 공급하고 있다. 최근 대형 액화수소 저장탱크 개발 프로젝트에서는 신뢰성 높은 운영을 위한 통합 계측 및 안전 장치를 제공하고 있다.

  한국에머슨의 전시 부스에서는 액화수소(LH2) 공정의 초극저온 환경, 암모니아 기반 공정에서의 부식·침식 등 까다로운 환경에서 안정적으로 대응할 수 있는 계측 및 밸브 솔루션을 집중적으로 알렸다.

  이는 수소생산·저장·운송·활용 전 분야에 걸쳐 안정성과 효율성을 강화하는 폭넓은 자동화 솔루션 포트폴리오다.

  △정밀 계측과 무선 데이터 기반의 스마트 계측 솔루션 △화염·가스 감지 안전 솔루션 △액화수소 인프라용 압력·안전 릴리프 밸브 등 수소 공정의 신뢰성을 높이고 현장 대응력을 높이는 핵심 기술을 선보인 것.

  액화수소는 영하 253도의 초저온 상태로 냉각돼 극한의 환경을 견디는 고성능 단열 구조와 증발을 최소화하기 위한 정밀 계측 및 제어 시스템이 필수적이다.

  에머슨은 이러한 요구에 대응할 수 있는 통합 계측 시스템부터 초극저온 압력 ·온도·레벨 측정 기술, 수소용 제어·차단 밸브 및 과압 안전 밸브 등 검증된 제품군을 기반으로 프로젝트의 안전성과 성능 향상에 기여하고 있다.

  출처 : 에너지신문(https://www.energy-news.co.kr/)