[M 오토데일리 최태인 기자] 현대모비스가 지난 2월 수소전기차에 적용된 수소연료전지모듈을 활용해 건물에 전력을 공급하는 수소 발전시스템을 선보였다.

세계 최초로 수소전기차 핵심 부품을 전용 공장에서 일관 생산하고 있는 현대모비스의 독자 기술력을 자동차 분야가 아닌 발전 시스템에 응용한 사례로 주목 받고 있다.

수소 비상 발전기는 공장 정전 시 비상 전원, 그리고 계절별 전력 사용량 증가에 대비한 보조 전력으로 활용될 예정이다. 수소차 부품공장 가동에 소요되는 전기의 일부를 수소에서 뽑아내는 것이다.

수소 비상 발전시스템은 현재 양산 중인 수소전기차 넥쏘에 탑재되는 수소연료전지모듈을 그대로 적용한 것이 특징이다. 차량용 수소연료전지 5개를 나란히 병렬로 연결해 최대 450kW급 발전용 시스템을 만든 것으로, 이 발전량은 충주공장 전체 전력 소요량의 약 7% 수준으로 비상시나 피크타임 시 대응이 가능하다.

현대모비스는 수소전기차의 연료전지모듈을 그대로 적용하는 한편, 발전기에 필요한 병렬 제어기, 열관리 시스템, 무정전 전원장치(UPS) 등은 별도로 개발했다.

이 수소 발전시스템은 수량조절, 안전성, 높은 에너지효율, 무공해, 저소음 등 다양한 장점을 갖추고 있다.

우선 전기를 만들어내는 연료전지모듈의 수량을 필요에 따라 얼마든지 조절 가능하다는 것이 가장 큰 장점이다. 건물의 규모에 따라 달라지는 비상 발전량, 보조 전력량에 따라 필요한 만큼 연료전지모듈을 연결하면 되기 때문이다.

또 수소연료전지모듈을 구성하는 각 부품은 모두 방폭 설계가 돼있고 수소 자동 감지, 외부 배기 시스템 등이 작동하기 때문에 안전 측면에서도 염려가 없다.

수소연료전지를 활용한 발전 시스템은 높은 에너지 효율과 무공해, 저소음 등 측면에서도 장점이 크다. 현재는 수소 생산과 활용을 위한 인프라 미흡으로 설치비용이 비싼 단점이 있지만, 앞으로 수소 에너지 사용이 활성화되면 가격 경쟁력까지 확보할 수 있을 것으로 전망된다.

현대모비스는 생산 공정에 친환경 공법을 적용하는 것에 그치지 않고, 인테리어 부품에도 플라스틱 사용을 줄인 바이오 소재 부품 개발에 공을 들이고 있다.

바이오 소재란 자연계의 미생물, 식물 등의 생물체에서 유래하는 물질을 활용한 소재다. 바이오 기술은 기존의 화학 산업이 화석연료에 의존하던 것과 달리 자연계의 빛 에너지에 의한 광합성으로 생산되는 식물 자원을 주 원료로 한다는 특징이 있다.

식물성 천연 섬유를 활용한 것으로 헤드라이너(지붕), 시트, 트렁크라이너, 에어필터 등의 내장부품에 적용된다. 식물성 소재는 아마(Flax), 황마(Jute), 바나나, 용설란(Sisal) 등 식물의 줄기와 잎에서 추출해 열가소성 수지와 혼합해 적용되고 있다.

바이오 기반의 자동차 제품은 자동차의 운전석 모듈을 감싸는 표피제, 플라스틱 위에 덧씌워지는 마감시트(Sheet) 등으로도 확대 적용되고 있다. 특히, 자동차 업계는 전기차 등 친환경차 판매가 크게 늘면서 ‘친환경차에 바이오 소재’를 적용해 마케팅 효과를 극대화하기도 한다.

대표적인 사례가 올 초 출시된 현대차의 수소전기차 ‘넥쏘’다. 넥쏘는 대부분의 인테리어 소재에 바이오 플라스틱과 패브릭, 식물성 도료를 사용한 것으로 알려졌다.

이러한 바이오 소재는 내장재 등 차량 부품에 반영되더라도 기존 플라스틱 소재와 동등한 수준의 엄격한 품질 기준으로 개발해 적용하는 것이다. 특히, 내열성, 내마모성, 내화학성과 빛에 의한 변색 등 기존의 소재와 동등한 성능을 구현하도록 개발되며, 적절한 배합 공식이 관건으로, 특히 내열 조건 등을 극복하는 것이 까다롭다.

현대모비스도 바이오 플라스틱을 개발해 공급 중이다. 쏘울 전기차와 니로 차종에 공급 중인 운전석 모듈용 바이오 스킨 소재는 사탕수수 줄기의 당분을 화학 처리해 얻어지는 ‘바이오-폴리에틸렌’ 소재를 사용한다.

가죽과 같은 질감을 구현하는 이 소재는 기존 석유화합물의 25%까지 대체하면서 석유 화합물의 제조 과정에서 발생하는 휘발성유기화합물의 발생량도 줄여준다.

현대모비스는 친환경차 등의 내장재에 적용하는 도료도 일부 바이오 도료로 대체해 양산 적용 중이다. 도료는 수지와 용제, 첨가제와 안료로 구성되는데 기존의 도료는 수지성분이 석유기반 화합물로 구성된다.

현대모비스가 개발한 바이오 도료는 도료내 고분자 화합물의 일부를 야자열매 씨앗을 압착해 얻는 오일 추출물로 대체한 도료다. 이러한 바이오 도료는 쏘울 전기차의 오디오 판넬과 아이오닉, 니로 차종의 에어백 커버에 적용되고 있다.