[정보통신신문=최아름기자]

잉여 전기로 물을 분해해 수소를 생산․저장하는 기술이, 탄소중립 달성과 수소경제사회 진입을 이어주는 가교 기술로 주목받음에 따라, 주요국들의 특허 출원이 활발한 것으로 드러났다.

20일 특허청에 따르면, 수전해 기술에 대한 한국, 미국, 일본, 중국, EU 등(IP5)의 특허출원이 최근 5년간 1469건으로, 그 이전 5년(1123건)에 비해 약 31% 증가한 것으로 조사됐다.

중부발전은 제주상명풍력단지의 수전해 시설에서 국내 최초로 하루 35kg의 수소를 생산했고, 제주행원풍력단지에서 2023년 4월까지 하루 300kg의 생산 능력을 실증할 계획이다. 1kg의 수소는 현대자동차의 수소차 넥쏘가 90~100km 주행할 수 있는 양이다.

국적별로 살펴보면, 일본이 1974건(44.3%)으로 가장 많고, 한국은 549건(12.3%)으로 네 번째였으며, 특히 중국(617건, 13.8%)은 2014년부터 출원량이 급증해 한국을 앞질렀다.

국내 대표 출원 업체는 한국에너지기술연구원, 삼성 등이 있으나, IP5 다출원인 목록을 살펴보면, 상위 10위내에 삼성, 한국에너지기술연구원의 2개 출원인만 포함돼, 국내 기업의 해외 지재권 확보 노력은 부족한 편으로, 국내 기업의 수전해 장치 해외 수출 시, 해외특허 확보 노력과 함께 글로벌 기업과 라이센스, 기술개발 협력 등 준비가 필요한 것으로 보인다.

수전해 기술은 양극과 음극을 통해 전기에너지를 가함으로써 물(H2O)을 수소(H2)와 산소(O2)로 분해하는 방법으로, 두 전극 사이를 채우는 전해질의 종류에 따라 알칼라인, 고분자전해질, 고체산화물 기술의 3가지로 구분된다.

IP5 특허출원 중 알칼라인 수전해 기술 출원이 2443건(54.8%)으로 가장 점유율이 높은데, 이는 알칼라인 수전해 기술이 가장 먼저 개발돼 기술이 성숙돼 있고, 장치 가격이 저렴하고 분해 용량이 커 상용화에 유리하기 때문으로 보이고, 고분자전해질 수전해 기술은 전류 밀도가 크고 전력 변동성에 강한 장점이 있어, 고가의 전극을 사용하고 내구성이 약한 단점에도 불구하고 알칼라인 수전해 기술과 함께 병행 발전할 것으로 기대된다.

IP5 한국 출원 549건 중 고분자전해질 기술 출원의 비율이 42.4%(233건)로, 미국(40.7%), 일본(39.2%), EU(30.0%), 중국(28.8%)에 비해 가장 높았는데, 고분자전해질 기술분야에서 한국 국적 출원인을 살펴보면, 한국에너지기술연구원과 같은 수전해 전문 출원인뿐만 아니라, 삼성, SK 이노베이션과 같은 전지 관련 기업이 포함돼 있는 점이 주목된다.

우리나라는 2차전지에서 세계 수준의 경쟁력을 보유하고 있는데, 전지와 수전해 장치의 기본 구조가 유사하기 때문에, 전지 관련 기업의 기초기술이 고분자전해질 수전해 기술 개발에도 활용되고 있는 것으로 보인다.

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