[부산 혁신의 현장]⑧권순철 대표, K-Watercraft 그린수소 세계를 잡다

[부산=뉴시스]권태완 기자 = "수소는 인간이 만들 수 있는 유일한 청정 에너지원입니다. 언제, 어디서든 만들 수 있죠. 수소 에너지 생산이 가능해지면 외국의 LPG나 LNG 가격이 오르는 것에 영향받지 않고, 우리나라의 에너지 안보를 지킬 수도 있습니다."

수소발전기를 만드는 케이워터크레프트(K-Watercraft)의 권순철 대표는 수소 에너지의 중요성에 대해 이같이 설명했다.

갈수록 심화되고 있는 기후 위기로 친환경은 선택이 아니라 필수로 자리 잡은 현재, 석유 등 화석연료를 대체할 이상적인 에너지원 중 하나로 수소가 주목받고 있다.

현재 세계무대에서 수소 에너지 기술로 활약하고 있는 국내 기업이 바로 권 대표의 '케이워터크레프트'다.

케이워터크레프트는 지난달 미국 라스베이거스에서 열린 세계 최대 규모의 가전·IT 전시회 'CES(국제전자제품박람회) 2023'에서 물로 가동하는 수소 발전기 '워터스테이션'으로 혁신상을 수상하며 기술력을 인정받았다.

워터스테이션은 물로 구동하는 에너지 자립형 수소 발전시스템이다. 재생에너지로부터 생산된 전력으로 물을 분해해 수소를 생산하고 이를 연료전지와 전력 생산에 사용한다.

권 대표는 "워터스테이션은 전력 생산 과정에서 이산화탄소나 유해가스, 미세먼지 등의 배출이 전혀 없으며 최종적으로 물만 배출한다"고 설명했다.

워터스테이션은 한 가구 기준, 하루에 7L의 물과 태양광 패널만 있으면 24시간 가동할 수 있다.

◇"모자를 팔며 기업가의 눈을 뜨게 되다"

그는 2019년 2월에 케이워터크레프트를 창업하는데는 미국 유학 시절 모자를 판매했던 경험이 큰 도움이 됐다고 말했다.

석·박사 학위를 미국에서 취득한 권 대표의 유학 생활은 순탄치 않았다.

"박사 학위를 취득할 때 첫째와 둘째가 태어나면서 돈이 부족했고 유학 생활을 힘들게 했다. 미국에 8년 있으면서 밥벌이가 없으니 처음에 주유소 아르바이트를 하면서 현지 한인들을 알게 됐다"

이후 친하게 지내던 한인의 권유로 그는 벼룩시장에서 중남미인들을 상대로 모자를 팔기 시작했다. 이 경험이 훗날 워터스테이션을 만들 수 있는 중요한 밑거름이 되었다고 권 대표는 설명했다.

그는 "처음 돈을 벌로 갔을 때 많이 놀랐다. 그 당시 내가 너무 세상을 편하게만 보고 있었다. 연구만 하고 세상 물정을 몰랐다. 5 달러짜리 모자를 멕시칸 친구들한테 팔면서 돈 벌기가 얼마나 어렵다는 것을 알게 됐다"고 말했다.

유학 시절 모자를 판매해 생계를 이어갔던 경험은 학자인 그에게 세상 물정 깨닫게 하고, 사업가의 눈을 뜨게 한 값진 경험이었다.

◇'수소 발전기'의 모태, 물로 운항하는 '워터보트' 선보이다

케이워터크레프트의 대표이자 부산대 사회환경시스템공학과 교수인 그는 이전에 삼성의 미래 먹거리를 개발하는 삼성종합기술원의 전문연구원이었다.

수소 연료와 전지, 에너지 분야를 연구한 그는 자신이 원하는 기술을 개발하기 위해 2015년 회사에서 과감히 뛰쳐나왔다. 이후 부산대 교수로 재직하며 수소 발전 시스템 연구를 진행했고, 연구 성과를 사업화하고 싶었다.

그가 세상에 가장 먼저 내놓은 제품은 물을 연료로 움직이는 '워터보트'였다. 워터보트는 생수 500㎖로 가동되는 보트로 2018년 부산 화명동 선착장에서 출발해 20분가량 낙동강을 누볐다.

워터보트는 물을 분해해 수소를 만들고, 수소를 에너지로 가동되는 이른바 '수전해' 기술로 가동되는 보트다. 권 대표는 이 기술을 대형화해 가정집에 전기를 공급하는 발전기를 만들었다.

◇CES에서 인정받은 케이워터크레프트, 세계 시장에 내딛다

케이워터크레프트가 세계적인 주목을 받는 이유는 '그린 수소' 기술인 수전해(水電解)를 활용한다는 점이다.

"수소는 인간이 만들다 보니 제작하는 방법이 정해져 있다. 가장 널리 알려진 방법은 석유화학 공정의 부산물로 나오는 부생수소와 천연가스를 개질해 만드는 추출수소다. 이른바 '그레이 수소'다. 이들 수소는 이산화탄소를 발생시키기 때문에 진정한 친환경 에너지는 아니다"

케이워터크레프트의 워터스테이션이 활용하는 수전해 기술은 태양광이나 풍력 등 신재생 에너지에서 생산된 전기로 물을 전기분해해 수소를 만드는 '그린 수소'다. 이 기술은 수소와 산소만 생산되기에 오염물질을 배출하지 않으며, 생산량이 일정하지 않은 재생에너지의 단점도 보완할 수 있다.

하지만 수전해 방식으로 수소를 생산하면 생산 단가가 높고, 전력 소모량도 심한 등 상용화에 어려움이 큰 것이 사실이었다.

이를 해결하기 위해 권 대표는 P2G(Power to gas)와 알칼라인 수전해 방식을 활용했다.

권 대표는 "배터리에 저장하는 방식은 열에 취약하고, 증설할 때 비용이 많이 든다. 그에 비해 수소 에너지를 가스로 압축시키면 최대 800배까지 가능해져 매우 효율적"이라면서 "알칼라인 수전해 방식은 물에 전기가 잘 통하도록 전해질 성분을 넣는 것으로 대용량 시설에 사용하기 용이하다. 이는 1세대 기술이기에 부피가 크고 전류 밀도가 낮은 대신, 유지 관리와 시설 증설에 유리하고, 발전 단가를 낮출 수 있다는 장점이 있다"고 설명했다.

그는 또 "고효율 장수명 니켈-코발트(Ni-Co) 합금 나노 수전해 촉매와 백금(Pt)기반 이중금속 나노 촉매제를 개발해 설비효율을 82.5%까지 끌어 올렸다"고 덧붙였다.

이러한 기술들을 접목한 워터스테이션의 발전 용량은 10kw다. 1kw는 한국에너지공단 기준 한 가구가 사용하는 전기량으로 워터스테이션 1기로 약 7~8 가구에 전기를 공급할 수 있다.

케이워터크레프트는 오는 4월 말에서 5월 말 인도네시아에 3억원 규모의 워터스테이션을 수출할 계획이다. 또 내년 영국 증시에 상장을 준비하고 있다.

◇수소에 대한 두려움…"관이 나서서 적극 설득해야"

권 대표는 수소 에너지에 대한 주민들의 공포감을 해소하기 위해 부산시가 좀 더 적극적으로 나서야 한다고 주문했다.

그는 "수소 인프라가 들어서는 인근 지역 주민들의 마음을 여는 것이 중요하다. 공무원들이 나서서 미리 사전협의체를 구성하고 적극적으로 나서서 주민들을 설득해야 한다. 무턱대고 설치하겠다고만 하니 주민들이 강하게 반발하고 있다"고 지적했다.

이어 수소 기술의 위험성에 대해 권 대표는 "수소에 대한 주민들의 막연한 공포감이 크다. 과거 LPG 택시가 도입될 당시 안전하다고 인식이 바뀌는 데 20년이 걸렸다. 수소도 LPG와 마찬가지다. 폭발하면 위험할 수 있기 때문에 그만큼 안전장치가 잘되어 있다"고 설명했다.

권 대표는 부산지역의 자동차 부품 산업들의 시급한 전환이 필요하다고 덧붙였다.

그는 "우리나라 경제가 미래로 나아가기 위해서 수소 전기차가 답이다. 현대자동차도 이러한 흐름에 발맞춰 2030년부터 더 이상 내연기관차를 만들지 않는다. 현재 부산에는 3000여 개의 내연기관 자동차 부품회사가 있다. 변화가 없다면 이들 회사 모두가 고사할 것"이라고 주장했다.


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