효성티앤씨 '섬유→연료탱크' 탈바꿈, 나일론 활용 넓혔다

국내 최초 '라이너' 소재 개발…수소 누출 차단 효과 탁월

[프라임경제] 주로 합성섬유에 사용되던 나일론이 수소 에너지 핵심 소재로 탈바꿈했다.

효성티앤씨(298020)가 국내 최초 독자 기술로 수소전기차 연료탱크의 라이너 소재용 나일론을 개발에 성공했다. 라이너는 연료 탱크의 내부 용기로 수소를 저장하고 누출을 방지하는데 필요한 핵심 부품이다.

효성티앤씨가 개발한 나일론 라이너 소재는 기존 금속 소재 대비 70%, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 소재 대비 50% 가볍다. 아울러 수소 가스의 누출을 막는 가스 차단성도 기존 금속 소재보다 30% 이상, HDPE보다 50% 이상 높다.

효성티앤씨가 국내 기업 최초로 수소차 연료탱크의 라이너 소재용 나일론수지 독자 개발에 성공했다. ⓒ 효성티앤씨

기존 금속 소재 라이너는 무겁고 장기간 수소에 노출되면 깨지기 쉬워 위험도가 높았지만, 나일론 소재 라이너는 수소 흡수력과 통기력을 낮춰 깨질 위험이 없다. HDPE 라이너는 400bar 수준의 고압 용기로 사용되지만, 일반적인 수소전기차가 요구하는 700bar의 압력을 견디지 못한다.

수소용기 라이너는 수소의 잦은 충전과 방전에 따른 급격한 온도 차를 견딜 수 있어야 한다. 나일론 소재 라이너는 영하 40도에서 영상 85도까지 견딜 수 있어 온도 차에 따른 내충격성이 뛰어나다.

그간 나일론 소재 라이너 시장은 해외 업체들이 독점했으나, 이번 효성티앤씨의 개발로 인해 국내 업체들도 시장에 진입할 수 있게 됐다.

효성티앤씨는 글로벌 수소차 시장이 2030년 연간 105만대로 확대될 것으로 예상하고 있다. 이에 나일론 소재 라이너 시장의 수입 대체 효과는 2030년까지 연간 약 2700억원 규모로 성장할 것으로 보고 있다.

수소차 연료탱크 라이너 소재용 나일론수지. ⓒ 효성티앤씨

수소전기차를 포함해 △드론 △트램 △선박 △도심 항공모빌리티(UAM) 등 다양한 수소 모빌리티 시장에서도 수소용기용 라이너 소재로 나일론이 주목받을 것으로 기대했다.

효성티앤씨의 나일론이 적용된 수소용기는 지난 6월 수소용기 국제 품질 규격(UN/ECE R134) 시험을 통과했다. 수소연료탱크 제조업체 및 완성차 업체와 협력해 상용 테스트도 진행할 계획이다.

이와 함께 앞으로 영하 60도에서 영상 90도까지 내온 및 내충격성 범위를 넓혀 상용 트럭의 튜브트레일러를 비롯해 압축천연가스(CNG) 및 수소선박 등에도 라이너 소재로 나일론 적용을 확대해 나간다는 방침이다.

조현준 효성그룹 회장은 "효성티앤씨의 나일론 라이너 소재 개발은 사양산업으로 치부된 섬유 산업에서도 기술력을 갖추면 첨단 수소 산업의 핵심 소재로 탈바꿈하는 혁신이 일어날 수 있다는 점을 보여준 것이다"라고 평가했다.