자체 개발 ‘Hybrion’ PEM 전해조 스택 탑재… FCPM 내구성 테스트와 연계한 ‘순환형’ 실증 시스템 구축
보쉬(Bosch)가 수소 기술 분야에서 또 한 번의 중요한 발걸음을 내디뎠다. 보쉬는 독일 밤베르크 부지에 자체 개발한 ‘Hybrion’ PEM(고분자 전해질막) 전해조 스택 2기를 탑재한 2.5메가와트(MW)급 전해조를 가동하기 시작했다.
이 시스템은 재생 가능 전기를 사용해 물을 수소와 산소로 변환하며, 유럽연합(EU)의 재생 가능 수소 요건을 충족한다.
이번 전해조 시운전은 단순한 설비 가동을 넘어, 수소의 생산, 저장, 활용에 이르는 다양한 방식을 시연하기 위해 구축된 ‘수소 랜드스케이프(Hydrogen Landscape)’의 시작을 의미한다.
보쉬 경영이사회 멤버이자 모빌리티 비즈니스 부문 회장인 마르쿠스 헤인(Markus Heyn) 박사는 “수소는 기후 중립 세계에서 중심적인 역할을 하며, 이상적인 에너지원”이라며, “수소는 기후 중립적인 방식으로 거의 모든 곳에서 생산, 저장, 운송이 가능하다”고 말했다.
하루 1톤 이상 수소 생산… 40톤 트럭 14,000km 주행 분량
독일 고슬라에 본사를 둔 FEST사가 구축한 이 전해조의 핵심에는 밤베르크에서 직접 제조된 2개의 보쉬 ‘Hybrion’ 전해조 스택이 있다. 각각 1.25MW의 정격 출력을 가진 이 스택은 시간당 약 23kg의 수소를 생산한다.
전체 시스템이 최대 부하로 작동할 경우, 이 전해조는 매일 1톤 이상의 수소를 생산할 수 있다. 이는 보쉬의 연료전지 파워 모듈(FCPM)을 장착한 40톤급 전기 트럭이 최대 14,000km를 주행할 수 있는 엄청난 양이다.
밤베르크 수소 랜드스케이프에는 21미터 높이의 수소 탱크도 포함되어 있어, 생산된 수소를 최대 50bar의 압력으로 저장할 수 있다.
‘생산에서 활용까지’ 순환형 실증… FCPM 내구성 24/7 테스트
밤베르크 ‘수소 랜드스케이프’의 가장 큰 특징은 생산에서 그치지 않고 ‘활용’까지 연계한 순환형 실증 시스템을 갖췄다는 점이다.
이곳에는 보쉬 연료전지 스택이 장착된 FCPM이 ‘수명 컨테이너(lifetime container)’ 내부에서 24시간 연속 작동하며 내구성을 테스트하고 있다. 이 FCPM을 구동하는 수소는 전해조에서 생산되어 파이프라인 네트워크를 통해 컨테이너로 직접 공급된다.
여기서는 전해조 스택에서 일어났던 과정이 역으로 진행된다. 수소와 산소가 FCPM의 연료전지 스택으로 공급되어 반응하며 물과 전기 에너지를 생성한다.
FCPM에서 생성된 전기는 다시 전해조로 피드백되어, 전해조 자체를 테스트하고 현지에서 수소를 생산하는 데 사용된다. 이 24시간 테스트는 FCPM의 내구성과 신뢰성을 보장하기 위해 광범위한 사용 시나리오를 시뮬레이션한다.
“보쉬는 수소를, 그것도 대규모로 할 수 있다”
보쉬의 FCPM은 2023년 중반 슈투트가르트-포이어바흐 공장에서 대량 생산을 시작했으며, 최근 권위 있는 ‘독일 미래상(German President’s Future Prize)’ 후보에 오르기도 했다.
토마스 파워(Thomas Pauer) 보쉬 파워 솔루션 사업부 사장은 “보쉬는 수소를, 그것도 대규모로 할 수 있다”며, “우리는 이 분야에 조기에 참여하고 선제적 투자를 했으며, 이제 시장에 즉시 적용 가능한 기술 솔루션을 제공하고 있다. 이는 연료전지와 전해조 기술 모두에 해당된다”고 강조했다.
또한 밤베르크 현장에는 Hybrion PEM 전해조 스택을 고객에게 인도하기 전 실제 작동 조건에서 성능과 효율성을 검증하는 두 번째 테스트 스테이션도 마련되어 있다.
보쉬는 2025년 봄 전해조 기술 시장에 진출한 이후, 이미 IMI, Kyros Hydrogen Solutions, Neumann & Esser 등 다양한 고객 및 파트너에게 제품 인도를 시작하며 수소 경제 전반에 걸친 기술 리더십을 강화하고 있다.
