수소차 보급, 충전 장치와 핵심부품 특허 증가세

최근 3년간 출원 126% 늘어, 외국인과 대기업 위주 출원 중심

2018년 09월호 지면기사  /  글│신 윤 오 기자 _ yoshin@autoelectronics.co.kr


수소차에 대한 관심이 늘면서 수소충전장치 특허도 덩달아 증가하고 있다. 특허청에 따르면, 수소충전 장치에 관한 국내 특허출원 건수는 2012~2014년 19건, 2015~2017년 43건으로, 최근 3년간 출원이 이전 3년간에 비하여 126% 가량 증가한 것으로 나타났다.

이들 특허출원의 최근 9년간(’09~’17) 내외국인별 출원 비중을 살펴보면, 외국인 출원이 56%(40건), 내국인 출원이 44%(32건)를 차지했다. 외국인 출원 비율은 2009~2011년 20%, 2012~2014년 57.9%, 2015~2017년 60.5%로, 2012년 이후부터 외국인 출원 비율이 내국인에 비해 높아진 것으로 나타났다. 이는 국내에서 수소차 생산이 시작되면서 국내 수소충전 시장에 대한 외국기업의 관심이 높아졌기 때문인 것으로 보인다.

기술별로 출원 동향을 살펴보면 설비 간소화 및 효율화를 통한 비용 절감 기술이 64%(46건)로 가장 큰 비중을 차지했고, 안전에 관한 기술 및 부품 내구성에 관한 기술이 각각 15%(11건)와 8%(6건)로 그 뒤를 이었다. 이는 수소충전장치 보급의 걸림돌이 되어 온 높은 설치 및 운영 비용을 절감하려는 노력이 반영된 것으로 해석된다.

수소충전장치는 저압의 수소를 고압으로 압축해 축압기에 저장하고, 축압기에 저장된 고압의 수소를 냉각해 수소차의 연료탱크에 충전하는 것이 일반적이다. 고압으로 수소를 연료탱크에 충전함으로써 충전 시간을 단축하고 1회 충전 시 주행거리를 늘릴 수 있어서, 순수 전기차의 단점으로 지적되어 온 충전시간과 주행거리 문제를 극복할 수 있도록 해준다.

현재 우리나라에 구축되어 있는 수소충전소는 전국적으로 10여 곳에 불과한 상황이어서, 수소차의 보급 확대를 위해서는 수소 충전소를 확충하는 것이 무엇보다도 시급한 실정이다.

특허청 반재원 정밀부품심사과장은 “미래 핵심기술인 수소차에 대한 경쟁력을 유지하기 위해서는 수소차의 보급 확대가 필수적이므로, 충전장치 기술개발 등 수소충전 인프라의 확충을 위해 정부와 기업이 함께 노력할 필요가 있다”라고 말했다.

           

연료전지 스택 특허도 꾸준히 증가


한편, 수소전기차의 핵심부품인 연료전지 스택에 관련된 특허출원도 지난 10년간 연평균 약 180건 안팎으로 꾸준하게 출원되고 있는 것으로 나타났다.

연료전지 스택은 양극, 음극, 전해질막, 촉매, 분리판, 기체확산층, 엔드플레이트 등의 다양한 세부 부품이 망라된 장치다. 완성차 업체가 전체의 기술 개발을 총괄하기에는 한계가 있어 향후 핵심부품의 기술 개발에서 중소 부품업체의 역할이 커질 것으로 전망된다.

국내 완성차 업체인 현대차가 특허출원을 주도하고 있고, 토요타, 중소업체로부터도 일부 연료전지 스택에 대한 특허출원이 이어지고 있다. 현대차는 수소전기차의 핵심부품인 ‘연료전지 스택’에 대해 2008~2017년 총 1,317건, 연평균 131.7건을 특허출원하면서 수소전기차에 대한 기술 개발을 가장 활발하게 진행해 온 것으로 나타났다.

외국 업체로서 토요타는 같은 기간, 연료전지 스택에 대하여 국내에 총 380건의 특허를 출원했다. 특히 2015년에는 156건을 출원해 현대차의 135건을 일시적으로 넘어선 사례도 눈에 띈다.

중소 부품업체의 연료전지 스택에 대한 국내 특허출원(’08~’17년)도 총 101건으로 현대차 대비 7.7%에 불과한 것으로 조사됐다.<끝>

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