상아프론테크는 2017년 4월 19일 ePTFE 멤브레인 개발에 성공했다. ePTFE 소재는 미국의 고어가 무려 1965년에 개발한 것인데 불소수지로 만들 수있는 최고 난이도 소재다. 불소소재들은 폭발성의 위험이 커서 다루기 어렵기 오랜기간 동안 고어 외에는 아무도 만들지 못햇다. 고어의 멤브레인은 고유명사처럼 고어텍스 멤브레인으로 널리 알려져있다.
ePTFE 멤브레인을 쉽게 얘기하면, 특정 성분을 선택적으로 통과시켜 혼합물을 분리하는 소재라고 생각하면 된다.
상아프론테크는 ePTFE 소재 개발 후인 2017년 5월 25일에 발표한 IR자료를 보면, ePTFE에 대한 상세한 설명이 있다. 이 당시에는 수소연료전지에 관한 적용은 아직 고려하지 않아보인다.
과거 상아프론테크의 ePTFE 주매출은 자동차용 벤트(헤드라이트와 모터의 습기제거)부품 또는 필터였다. ePTFE를 이용하여 자동차용 벤트를 제조해서 납품하고, 부직포에 ePTFE를 접합해서 필터를 만들어서 납품하는 형태였다.
2020년 6월 상아프론테크는 수소연료전지에 들어가는 고분자 전해질막 생산을 결정했다. 이 날이 바로 상아프론테크가 수소시대 핵심소재 업체로 첫발을 내딛은 날이다. 수소연료전지는 전극촉매 소재, 전해질막 소재, 분리판 소재 등으로 구성 된 MEA(membrane electrode assembly)로 된 Stack구조다. 상아프론테크의 고분자 전해질막(PEM)은 연료전지내 전기를 발생시키는 스택의 핵심소재이며, 산소와 화학반응이 일어나도록 수소이온만 통과시키는 불소수지 계열의 특수한 얇은 막이다.
상아프론테크는 5년간 정부로부터 제품개발관련 비용을 투자받게 되고, 당시 분리막 생산capa는 약 3천대 정도였다.
자동차 부품사인 상아프론테크는 수소연료전지에 들어가는 ‘고분자 전해질막’을 생산하기로 최근 결정했다. 수소연료전지는 수소전기차의 심장 격이며, 그중에서도 고분자 전해질막은 전량 수입에 의존해야 할 정도로 진입 장벽이 높은 품목으로 꼽힌다. 내연기관에 들어가는 부품만을 만들던 업체로서는 쉽지 않은 결정이었지만,정부가 사업전환 자금과 연구개발(R&D) 비용 지원을 과감하게 지원키로 하면서 마음을 굳혔다. 산업통상자원부 관계자는 “부품업체들도 미래차 사업에 진출해야 할 때라는 점을 알고는 있지만 ‘캐시카우’인 내연기관 부품사업 역량을 축소하는 데 따른 우려가 적잖다”며 “과감한 지원에 나서는 한편 지원책을 잘 모르는 업체들을 직접 찾아가 설명하고 있다”고 말했다.
상아프론테크는 2차전지, 자동차, 디스플레이, 사무자동화 제품, 반도체, PCB, 전자부품 등의 다양한 고분자 정밀 소재/부품 제조기업이다. 그중에서 현재 주사업은 2차전지쪽이며 미래의 주사업은 수소사업이다.
상아프론테크는 삼성SDI에 2차전지 전해액 누수방지용 캡어셈블리 가스켓 등을 납품하고 있다. 전해액 누수방지용 캡어셈블리 가스켓은 상아프론테크 외에도 동화일렉트로라이트, 상신이디피, 신흥에스이씨가 공급하고 있다. 이 가스켓도 2차전지에서 없어서는 안되지만 양극재나 음극재처럼 2차전지 핵심소재에 비견할만한 중요한 제품은 아니다.
하지만 2차전지 사업의 구조적인 성장으로 인해 가스켓 부분의 매출도 성장하여 상아프론테크의 올해실적도 좋아지고 있다.
상아프론테크에 관심을 가져야하는 이유는 바로 수소사업 때문이다. 상아프론테크는 불소수지 멤브레인을 개발하여 고어사가 독점중인 시장에 새롭게 진입하게된 유일한 업체다. 상아프론테크는 대량생산을 위해서 공장을 증설하고 있다.
PEMFC 시장은 20201년 21억 달러에서 2028년에는 10배 이상 규모가 커진 227.4억 달러 시장으로 커질 것으로 예상되고 있다. 수소시대가 그만큼 빨라지고 있는 것이다. 수소차에서 수소연료탱크가 가격의 40%를 차지하는데 수소연료탱크에서 46%의 가격을 차지하는 것이 바로 상아프론테크가 가진 불소수지 멤브레인다. 그만큼 수소차가 많이 팔릴수록 상아프론테크의 매출의 급성장이 예상된다.
이 자료에 의하면 국내의 코오롱인더스트리도 특정수준이상의 멤브레인을 개발하여 상아프론테크의 위협이 될수도 있다고 언급하고 있다. 아직까지 코오롱인더스트리는 현재 PEM은 개발완료하였는데 MEA은 아직 개발완료하지 않은 상태로 알고 있었는데 이 부분에 대해서 구체적인 조사가 필요해보인다. 그리고 불소계 멤브레인과 탄화수소 멤브레인의 차이에 대한 조사가 필요해 보인다.
그리고 8월 초에 나온 공화당과 민주당이 합의한 버전을 보면 4 개 이상의 수소산업 허브를 조성하는 것이 포함되어 있다. 2022~2026년까지 80 억달러의 연방정부 예산이 지원되며, 클린수소 수전해 프로그램(수전해 장치 업그레이드, 상용화)에 10억 달러, 클린수소 기술투자(클린수소 개발 생산 운송 보관)에 5억달러 예산을 지원한다.
미국이 본격적인 수소 산업을 육성하려는 것이다.
상아프론테크는 수소차용 연료전지 분리막, 수소 생산 PEM수전해 설비, 수소생산 탄소포집용의 핵심소재인 멤브레인을 가지고 있다.
상아프론테크의 MEA분리막인 멤브레인은 수소차 원가의 8~9%를 차지한다. 그리고 물을 전기분해해 그린수소를 생산하는 PEM수전해 장비의 스택에도 적용가능하다.
현재 수소 생산방식은 석유화학 공정의 부산물로 나오는 부생수소와 천연가스를 개질해 만드는 추출수소가 90%를 차지한다. 친환경적인 기술은 물을 전기분해해 생산하는 그린수소다.
수전해 방식은 또 양성자 교환막 수전해 기술(PEM), 알칼라인 수전해 기술(AE), 고온 수증기 수전해 기술(HTE)로 나눌수 있는데 이중에서 PEM 수전해 기술이 전류밀도와 높아서 에너지 효율이 좋다. 그리고 장치 크기도 작고, 순수한 물을 원료로 사용하기 때문에 생산된 수소의 순도가 높기 때문에 가장 주목받는 기술이다.
상아프론테크의 멤브레인 매출 예상치를 보면, 내년에는 올해의 3배 정도 성장하며, 매년 20% 이상씩 꾸준히 매출이 증가할 것으로 예상하고 있다.
최근 2차전지주의 시세가 불을 뿜는 것처럼 수소시대가 열리면 상아프론테크도 마찬가지로 주가가 크게 올라갈 것이다. 수소시대를 기다리자.