수소취성·내구성·내식성 등 강점으로 수소 부문에서 최우선으로 소재 적용 고려
수소 저장운송 내외부 소재 적용은 물론, 수전해 설비 및 수소연료전지 부품으로도 적용

25일, 경기도 일산 킨텍스에서 국내 최대 수소전시회인 ‘H2 MEET’가 개최된 가운데 수소 전문기업들은 스테인리스 소재의 우수성 및 중요성을 강조했다. 미래 먹거리 산업으로 분류되는 수소 산업에서 스테인리스 기업들의 기회 창출이 기대되는 대목이다.

25일에서 27일까지 킨텍스 1전시회에선 대규모 수소 컨퍼런스가 열리고 국내외 내로라하는 수소 관련 기업들이 참여하는 H2 MEET가 개최되고 있다. H2 MEET는 국내 수소 관련 산업 발전 및 홍보, 수소 밸류체인 구축 등에 이바지할 목적으로 매해 열리고 있다.

올해 H2 MEET 전시회에선 고려아연 외에는 대형 철강·금속 기업이 개별 대형 부스를 마련하지 않았다. 이전까지 세아그룹과 포스코 등 대형 철강사들이 수소 관련 제품을 소개하는 부스를 운영했지만, 올해는 소재 활용 수소 기업과 협력을 통해 간접적으로 수소 관련 제품 및 기술력을 홍보하는 전략을 펼치고 있다.

그럼에도 현대자동차그룹 대형 부스 내 현대제철의 수소 활용 친환경 철강 생산 로드맵맵 계획을 안내하는 코너가 마련되는 등 올해도 직접적인 수소 산업과의 연관성을 강조하는 곳도 눈에 띄었다. 이 부스에는 현재 현대제철이 고로와 전기로 복합 공정(EAF+BF)으로 생산한 프론트 펌퍼 빔, 센터 필러 아우터, 리어 트레일링 암, 사이드 아우터 판넬 등 실제 생산 부품 등도 전시됐다. 현대제철은 2050년까지 철광석과 수소를 활용한 ‘수소 기반 직접환원철(DRI)/수소(Hydrogen) 혼합 생산 설비’를 구축하여 탄소 배출량을 근래 대비 90% 이상 줄인 친환경 고급 철강재 ‘하이에코스틸’를 생산한단 계획이다.

이밖에도, 수소 전시회에선 수소 저장, 수소 이동 및 활용, 수전해 전문 기업 등에서 스테인리스 소재를 우선시하는 기업들이 눈에 띄었다. 수소장치 전문기업 크리오스(CRYOS)는 산업통상자원부가 기술개발을 지원한 액화수소 수송탱크 국산화 모델을 선보였다. 액화수소 수송탱크는 현재 기술경쟁이 치열한 압축수소 수송탱크 대비 수소 밀도가 2~7배가 높은 것이 장점으로 내부 탱크와 외부 탱크로 구성된 이중 탱크 소재로 합금강을 사용하고 있다. 내부 탱크의 경우 관련 법 의무 사안으로 사실상 스테인리스 소재만 적용되는 상황으로 파악된다.

이날 수소 저장·운송 부분 업계 복수 관계자들은 “법적으로 스테인리스를 적용하라는 내용이 담긴 점도 있어 의무적으로 스테인리스를 사용하고 있지만, 수소 취성에 대한 안정성 및 소재의 내구성, 부식성에 대한 강점으로 사실상 스테인리스 소재가 수소 산업에선 최적합 소재로 통용되고 있다”라고 설명했다.

이를 감안해 자회사 크리오스 부스에 함께 출품된 모기업 대창솔루션의 ‘액화수소 진공자켓벨브’도 스테인리스 소재를 적용되고 있다. 액화수소 저장 방식의 특성상 극저온 환경이 필수적인 가운데 스테인리스는 극저온 환경에서도 소재 변화가 없는 강점이 있어서다.

액화수소 수송탱크의 경쟁 부문인 압축수소 수송탱크 분야에서도 스테인리스 소재가 우선시되고 있다. 고압가스 부문 전문사인 엔케이텍(NKTECH)는 STS316L 소재를 적용한 압축수소 수송탱크를 선보였다. 몰리브데넘(Mo)은 용융점이 매우 높고 열팽창성이 낮아 여러 수소탱크를 모아 사용하는 압축수소 저장탱크 부문에 적합하다. 이에 몰리브데넘 첨가 비율이 높은 STS316L 소재 등이 압축수소 저장탱크 기업들의 선택을 받고 있는 것으로 보인다. 엔케이텍은 크로뮴(Cr)-몰리브데넘(Mo)계 저합금강으로 강도와 연성이 우수한 합금강인 ‘SA372’강 등으로도 압축수소 탱크를 제조하고 있다. SA372강은 압력용기용강재로 수소 용기를 포함한 대다수 압력용기 시장에서 넓리 사용되고 있다.

아울러 하이리움산업이 포스코가 공급하는 STS316LH강으로 생산한 모빌리티용 액화수소 저장탱크를 선보였다. STS316LH 강재는 일반 스테인리스강보다 고강도이자 극저온 충격인성이 우수한 액화수소 저장탱크용 강이다. 하이리움산업은 포스코 316LH강으로 만든 이동형 초저온 저장탱크 인증을 추진해 북미와 유럽 시장도 진출할 방침이다.

이와 관련해 하이리움산업은 지난 24일, 한국철강협회 스테인리스스틸클럽이 개최한 제3회 스테인리스 중소기업 혁신 아이디어 공모전 시상식에서 ‘고강도 스테인리스를 활용한 액화수소 저장탱크 개발’로 산업통상자원부 장관상을 받은 바 있다. 이에 하이리움산업이 철강협회 및 스테인리스 업계 차원의 컨설팅 지원 등도 받으며 스테인리스 수소 저장용기 산업 발전에 이바지할 것으로 기대되고 있다.

수소전 한편에는 일부 수전해 기업들도 부스를 마련하여 자사 제품 홍보에 열을 올리고 있다. 이러한 가운데 수전해 업체들은 수소는 물론, 고(高)청정수 등 액체를 노출시켜야 하기 때문에 더욱 스테인리스 및 합금강 소재를 선호하는 것으로 나타났다. 수전해 설비 기어 테크로스(TECHROSS)는 PEM 수전해용 분리판으로 STS316L 소재와 타이타늄(Ti) 등 고내식성 철강·금속 소재를 적용하고 있다.

이날 부스 취재를 통해 현대자동차그룹도 PEM 수전해 방식으로 고순도수소를 확보하고 이를 전기차에 적용할 계획인 가운데 이와 연관된 그룹 수소전지연료 배터리 부문에서 수소극과 공기극을 안정적으로 다룰 금속분리막으로 스테인리스 소재를 우선시하고 있는 것으로 확인됐다. 스테인리스 소재가 단순히 수소 저장 및 운송 설비 소재로만 쓰이는 것이 아니라 연관 부품 및 사업 부분에서도 활용 가능성이 무궁무진하다는 것을 의미하는 대목이다.

업계 관계자들에게 상대적으로 비싼 스테인리스를 대체할 소재는 시장에 없느냐는 문의에 대체로 “스테인리스보다 고가인 합금 소재나 티타늄 소재 등이 있을 뿐이지, 소재 가격과 수소 저장 안정성을 동시에 만족할 만한 다른 소재는 찾기 힘들다”라고 입을 모았다.

한편 H2 MEET에선 산업용 벨브 전문기업 피케이밸브앤엔지니어링도 대규모 수소 관련 기업 및 조선, 플랜트업, 일반 제조업 등에서 활용할 수 있는 스테인리스강 벨브 등을 선보였다.