친환경 플라스틱 개발공급 글로벌기업 DSM이 내연기관 차량을 대체할 수소전지연료 차량의 차체용 소재인 PPS Xytron(자이트론) 공급에 박차를 가하고 있다.

환경에 관한 소비자의 수요와 정부의 규제에 따라 자동차 제조기업은 내연기관 차량을 대체할 전기 에너지 차량 생산에 눈을 돌리고 있는 가운데, 수소연료 전지 관련 산업은 오는 2026년까지 자동차 시장에서 연평균 66.9%에 달하는 성장세를 보인다는 게 업계의 전망이다.

PEMFC(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, 양성자 교환막 연료 전지)도 시장 성장을 견인할 주요 부품 중 하나다. 이 시스템은 수소연료 전지가 긴 수명을 유지하도록 해서 장거리 이동이 필수적인 운송차량에 매우 중요하며 이에 따라 최적화된 PEMFC를 출시한 OEM이 상당한 경쟁 우위를 확보할 것으로 보인다고 관련 전문가들은 내다보고 있다.

이들은 “PEMFC에는 가수분해 때문에 발생하는 조기 고장을 방지하는 재료 솔루션이 필수적”이라며 “가수분해로 불순물 및 기계적 열화가 발생할 시에 물질 화합물이 이온을 침출시켜 시스템 성능을 떨어뜨릴 수 있기 때문”고 지적했다. 불안정한 재료를 사용하면 거의 100% 습도와 최대 110℃의 온도가 일으키는 노화를 견디지 못하고 부품이 변형된다는 것.

DSM은 Xytron 개발에 이 같은 단점을 보완하는 데 주력했다. 가수분해 환경에서 더 나은 강도와 인성을 유지하면서 치수 안정성을 자랑함은 물론 낮은 피로도 및 크리프 저항까지 드러나는 특성 덕분이라고 DSM은 말했다.

DSM이 진행한 테스트에 따르면, Xytron으로 제작된 PEMFC는 이온 침출의 주원인인 수분 흡수로 나타나는 질량 증가가 200시간 후에도 거의 나타나지 않았다. 5,000시간이 넘는 가수분해 및 가열 노화 실험에서도 Xytron은 최소한의 물성만을 잃는 모습을 보였다는 게 DSM 측의 설명이다.

DSM 관계자는 “다양한 PEMFC의 구성 요소에서 Xytron의 성능을 검증하며 매체 분배 플레이트, 절연 플레이트, 수소 재순환 구성 요소 빛 수소 압력 조절 밸브 등의 시스템 부품을 동일한 재료를 사용해 설계하도록 해 시간과 비용을 절약하게끔 돕는다. 또 고객사에 직접 응용 설계 전문 지식을 제공하는 등 협력하며 사용자의 니즈에 맞는 최적의 재료를 제공하고 있다”고 말했다.

이 관계자는 “DSM은 지속 가능성 중심의 회사이자 업계를 선도하는 각종 산업의 주요 파트너로서 고객의 기대를 뛰어넘는 연료 전지 기술을 출시하는 데 주력할 것”이라고 덧붙였다.