덴티움, 수소경제와 AI 융합… 지르코니아 기반 기술 혁신 열어

치과용 소재 지르코니아를 기반으로 한 수소 생산 핵심 부품 개발로 기술 혁신 주도

사진=덴티움 제공

도널드 트럼프 전 미국 대통령의 재집권 성공 이후, 신재생에너지 기업인 블룸에너지(BloomEnergy)의 주가가 상승하고 있다. 블룸에너지는 발전용 연료전지 및 수소생산설비 전문업체로서, 인공지능(AI)을 위한 데이터센터 열풍에서 유래한 전력 수요 폭증의 경향 속에서 분산발전용 연료전지 업체가 좋은 투자처로 각광받음을 의미한다고 CNBC 등이 보도했다.

연료전지는 흔히 ‘3차 전지’라고도 불리며, 기존의 1차전지(건전지)나 2차전지(충전 가능)를 넘어서서 연료를 투입하면 지속적으로 전기를 생산할 수 있는 장치다. 또한, 일부 연료전지의 경우에는 반대방향으로 작동시킬 경우, 물(H2O)에서 산소이온이 빠져나오면서 수소(H2)를 생산할 수도 있는데, 이 때 지르코니아가 전해질이나 분리막의 핵심소재로 사용되고 있다.

에너지 관련 분야에서 한국은 연료전지 1GW(GigaWatt 기가와트)가 보급된 세계 1위 시장으로, 청정수소 인증제를 세계 최초로 도입하며 수소경제를 선도하고 있다. 하지만 연료전지 관련 핵심 부품과 소재의 낮은 국산화율은 해결해야 할 중요한 과제로 지적되고 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해 국내 대기업들은 수소의 생산, 저장, 운송, 활용 생태계를 구축하며 수소경제 활성화에 기업의 사활을 걸고 있다.

연료전지 전해질 및 수소 생산용 분리막 소재로 사용되는 지르코니아 분말. 사진=덴티움 제공

선도적인 덴탈 기업으로 잘 알려진 덴티움은 올해부터 보험이 적용될 보철 소재인 지르코니아 관련 기술을 기반으로 분산발전용 연료전지 및 수소생산용 수전해 설비의 핵심 부품 개발에 집중하고 있다. 지르코니아는 고온(〉650도)에서는 산소 이온을 흡수하거나 전도하는 특징을 지녀 산소가스 센서는 물론 연료전지의 전해질로 사용될 수 있으며, 저온에서는 화학적으로 안정한 특징을 활용하여 강알카리 수용액 내에서 수소와 산소를 분리하는 분리막에 코팅하는 소재로도 사용되고 있다.

덴티움은 지난 해 6월, 산업통상자원부 주관 ‘고온수전해 핵심부품 제조기술 개발’ 과제의 총괄기관으로 선정되며 본격적인 연구를 시작했다. 덴티움은 해당 과제를 통해 국내 20여개의 전문기관들과의 협력체계를 구축하면서, 덴마크 공대(DTU: Technical University of Denmark)와 독일 프라운호퍼 연구소와 같은 국제적으로 명망 있는 연구기관들과도 협력하며 기술의 신뢰성을 강화할 계획이다. 이와 더불어, 올해부터는 기존에 추진중이던 차세대 고온수전해 및 연료전지 외에도, 현재 시장을 장악하고 있는 저온수전해를 위한 핵심부품(분리막) 개발 과제에도 세부주관으로 최종 선정되며 내년부터 본격적인 연구를 시작할 예정이다. 이를 통해 고온 및 저온 수전해용 핵심부품 모두에서 경쟁력을 확보하고, 글로벌 시장에서 입지를 강화할 계획이다.

덴티움 관계자는 “치과 기업인 덴티움이 수소와 관련된 기술 개발에 나서는 것이 놀랍게 느껴질 수 있겠지만, 이는 아예 무관한 영역은 아니다” 라며 “우리는 오랜 기간 동안 R&D에 집중하며 치과용 소재와 기술 개발에 매진해 왔고, 그 과정에서 가장 자신 있는 지르코니아 기술을 활용해 수소 생산 핵심 부품을 개발할 가능성을 발견했다” 라고 말했다.

이어 “덴티움은 한국 수소경제의 활성화와 세계적인 탄소중립 실현, 그리고 다가올 AI 및 데이터센터를 위한 연료전지 기술 활용에 이바지할 수 있도록 끊임없이 노력할 것“ 이라며 ”우리는 치과 산업을 넘어 탄소중립 실현을 통해 한국과 세계 경제의 밝은 미래를 선도하는 핵심 기업이 될 것”이라고 포부를 밝혔다.

덴티움은 탄소중립과 지속 가능한 에너지 전환을 위한 기술 혁신을 통해 한국을 넘어 글로벌 시장에서도 수소경제의 선구자로 도약할 준비를 하고 있다. 이를 통해 AI, 데이터센터, 수소경제 등 첨단 산업 전반에서 중요한 역할을 수행하며, 지속 가능한 미래 에너지 생태계를 선도할 것으로 기대된다.

최용석 동아닷컴 기자 duck8@donga.com