주식 지식 창고

에스맥에 매출 하락 원인에 대해 알아보도록 하겠습니다. 희토류 관련주 에스맥의 상반기 매출이 급감했습니다. 

미중 무역 분쟁익 격화로 주요 제품인 터치 스크린 모듈을 중국 하웨이에 공급하지 못하고 있어서입니다. 

1. 화웨이 터치스크린 모듈 매출 97%나 급감하다. 

금감원 전자공시에 따르면 에스맥올 상반기 말 연결 기준 누적 매출액은 456억 원으로 전년 동기 1569억 원 대비 70.3% 감소했습니다. 

영업이익 역시지난해 같은 기간 46억 원에서 올 상반기 56억 원 손실로 적자 전환되었다는 소식입니다. 휴대폰, 모 바이오 기기 등의 입력장치에 사용되는 터치 스크린 모듈을 제조하는 기업입니다. 지난해 말 기준 전체 매출의 70% 이상이 터치스크린 모듈 부문에서 발생했습니다. 

이외에 자동차 부품 사업과 자회사를 통한 대전방지, 플라스틱필름, 진단 원료 항체 등의 사업을 하고 있습니다. 

매출 급감 원인은 터치스크린 모듈 부문의 신적이 대폭 중었기 때문입니다. 올 상반기 기준 터치 스크린 모듈 부문 매출은 46억 원으로 전년 동기 1355억 원보다 96.6% 줄었습니다. 업계에 따르면 올 3분기에는 매출이 거의 없는 것으로 알려졌습니다. 

터치스크린 모듈 부문 매출은 대부분 하웨이에서 발생하였습니다. 지난해 초 에스맥은 하웨이로 부턴 50만 대 물량을 수주했다고 밝혔습니다. 이후 아웃폴드 방식의 하웨이 폴더블 폰에도 공급을 시작했습니다. 

하지만 미중 무역 갈등이 심화되었고 미국의 중국 대표 it기업인 하웨이에 대한 제재를 가하게 되면서 에스맥도 하웨이에 제품을 납품하지 못하고 있습니다. 

업계에 따르면 미국에서 하웨이 부품 업체에 공급 중지 요정을 한것르오 알려져 있습니다. 

2. 자동차 전장 부품으로 부활할까?

에스맥은 실적 부진을 방어하기 위해 자동차용 전장 부품 등의 신사업에 집중하고 있지만 만만치 안은 상황입니다. 

지난해부터 자동차용 전구류를 제조하는 사업을 시작했습니다. 부문 매출은 올 상반기 말 기준 114억으로 지난해 전체 매출을 반기 만에 넘어섰습니다. 

다만 전장 부품 원재료 매입 비용이 110억원으로 마진율은 높지 않은 것으로 분석됩니다. 실제 별도 기준 에스맥의 매출 총이익은 9억 원 손실을 기로 했습니다. 

에스맥은 자동차 부품 사업을 확대하기 위해 인수 합병도 진행 했지만 대상 기업이 적자를 기록하고 있습니다. 빠른 시일 내에 실적 턴어라운을 기대하기는 어려운 상황입니다. 

운송장비용 조명장치 제조업 회사인 드림텍오토모티브를 249억 원에 인수했습니다. 

드림텍 오토모티브는 지난해 드림텍이 전장사업부를 물적 분할해 설림 한 회사입니다. 지난해 말 기준 매출액 405억 원, 당기순손실 65억을 기록했다고 합니다. 

물적 분항 후 적자를 기록하였고 드림택은 드림텍오토 모티브 투자 자산 중 147억 원을 손상차손으로 올 상반기 털어냈다는 소식입니다. 

이에 드리텍오토모티브이 장부가에 388억 원에서 241억 원으로 낮아졌습니다. 적자가 지속될 경우 에스맥에서도 손실이 발생할 가능성이 있는 셈입니다. 

계역사 금호 에이치티가 드림 오토 모티브와 비슷한 사업구조를 갖고 있다고 합니다. 

금호 에이치티는 실적이 나오고 있는 편이며 드림 오토 모티브도 구조조정 등을 통해 충분히 이익을 낼 수 있을 것으로 보고 있습니다. 

앞으로 좋은 소식이 있으면 좋겠습니다. 

에스맥에 대해 궁금하시다면 아래 링크를 확인하세요. 

2021.04.18 - [기업분석] - 에스맥 주가 분석-희토류 관련주

탄소 중립을 위하여 대한민국 기업들이 협력관계를 선택하였습니다. 앞으로 미래 사업을 위해 포스코, 삼성엔지니어링, 롯데케미컬, 두산 퓨얼셀, sk에너지, 현대차, 기아자동차, 삼성중공업 등 관련 내용을 알아보도록 하겠습니다. 

1. 포스코, 삼성엔지니어링, 롯데케미컬, 수소로 뭉치다. 

포스코, 삼성엔지니어링, 롯데케미컬이 국내외 수소 사업 개발을 위한 파트너십 구축을 위해 양해 각서를 체결하였다고 합니다. 

그동안 탄소중립을 위한 그리 암모니아 협의체 대한민국 수소 경제 서광과 보고 대회 등 국내 수소 경제 활성화를 위하여 동참하여왔었다고 합니다. 

이번 MOU 내용

- 불루, 그린 수소 도입을 통한 탄소중립 실현

-국내외 수소사업의 개발 투자 등이 핵심. 

포스코는 2050년까지 그린 수소 생산 500만 톤(T) 체제를 구축하겠다는 청사진을 제시한 사황이며 삼성엔 지니 어리은 수소와 탄소포집 및 활용, 저장기술(CCUS)을 중심으로 한 타소 중립 사업에 힘 쏟는 중이라 합니다. 

롯데케미컬은 2030년까지 국내 수소 수요의 30%를 공급하겠다는 내용이 담긴 친환경 수소 성장 로드맵 Every Step for H2를 발표한 바 있습니다. 

2. 두산 퓨얼셀, sk에너지 연료전지 활용 기술 교류하다. 

두산 퓨얼셀이 sk에너지와 수소 충전형 연료전지 활용을 위한 천 기술 교류회를 개최하였다는 소식입니다. 

이번 기술 교류회는 두 회사가 지난달 체결한 수소 충전형 연료전지 활용 공동 기술 개발 및 사업화 MOU를 구체화하기 위해 마련된 자리였습니다. 

기술교류내용

- 수소 충전형 연료전지 (트라이젠) 고순도 수소 제조 시시템 최적 연계 기술 개발

-온사아트현장에서 생산된 수소로 충전 수소 충전 거점 확대 등을 중심으로 논의가 이뤄졌습니다. 

두산 퓨얼 셀은 전기, 수소, 열을 동시에 생산하는 트라에젠 연료전지를 공급하고 SK에너지 트라이젠 연료전지에서 생산된 수소를 차량에 주입할 수 있도록 고순도 정제 기술 개발을 담당하기로 협의하였다고 합니다 

또한 두산 퓨얼셀은 연료 전지사업과 관련해 다양한 기관 기업들과 MOU를 체결해나가는 중 최근엔 한국 서부 발전, 한국전력 기술과 함께 생활형 바이오 가스 (청정 수소) 활용 연료전지 공다 사업에 대한 MOU를 체결하기도 하였습니다. 

트라이젠 연료전지는 올해 내무 테스트를 진행한 뒤 한국 가스 공사의 공급 관리소에 설치할 예정이고 합니다. 

3. LG전자 공장에 태양광 발전소 설치하다. 

LG 전자가 태국 라용에 위치한 생활 가전 생산공장에 태양괄 발전소를 가동하며 재생 에너지 전환에 속도를 내고 있는 가운데 이공장은 1997년 설립되어었고 세탁기, 에어컨 등을 생산하는 공장입니다. 

이 태양광 발전소는 발전 용량 기준 4.2MW급 규모로 공장이 연간 전력량 가운데 약 20%를 대체할 계획이고 LG전자는 공간 효율성 등을 고려해 9400여 장의 태양광 패널을 건물 옥상에 설치하였습니다. 

패널 면적만 약 6300평이며 LG전자는 이번 태양광 발전소 설치로 약 22만 그루의 나무를 심는 효과가 발생할 것으로 기대 중입니다. 

LG전자는 2030년까지 탄소중립을 실형 하기로 선언한 데 이어 2050년까지 국내, 외 모든 사업장에서 사용하는 에너지를 100% 재생에너지로 전환하기 위해 노력 중입니다. 

인도 노이다 생산 공장은 3.2MW급 태양광 발전설비를 지난해 도입했고 북미 법인도 올해 말까지 생산, 물류, 오피스에서 사용하는 에너지 글 100% 재생 에너지로 전환할 예정이라 합니다. 

4. 삼성중공업 은 이주이 간 3조 수주를 하다. 

삼성중공업은 버뮤다 지역 선사로부터 LNG운반선 4척을 총 8억 3088만 달러(9713억 원)에 수주했다는 소식입니다. 

LNG운반선 한 척당 가격은 2억 600만 달러(2428억 원)로 2015년 이후 가장 높은 수준이라 합니다. 

최근에도 2조 원 규모의 셔틀탱커 7척을 수주한 바 있으며 이번 수주를 포함해 일주일 동안 3조 원의 수주실적을 올렸습니다. 삼성중공업의 올해 조서 부문 누계 수주 실적도 112억 달러(13조 928억 원)로 증가했습니다. 

현제 해운업계는 국제 해사기구(IMO)의 황산화물, 이산화탄소 배출 규제로 LNG선박 등 친환경 선박 수주가 늘어나는 추세입니다. 

LNG선박 기술 경쟁력을 앞세운 삼성중공업은 앞으로 고부가 친환경 선바 수주를 확대할 계획이라 합니다. 

5. 현대자동차 -유럽에서 인정받다.  (아이오닉 5, EV6) 

현대자동차의 아이오닉 5와 기아 EV6가 2022 독일 올해의 차에 뉴에너지 부문과 프리미어 엄 부분에서 올해의 차로 각각 선정되어 독일 올해의 차 최종 후보에 올랐다는 소식입니다. 

5-1. 아이오닉 5

디자인, 가격, 충전 기술 등에서 종흔 평가를 받아 BMW의 iX, 메르세데스-밴츠 EQS 등을 제치고 뉴 에너지 부분 올해의 차에 선정되었습니다. 

최근 영국의 자동차 전문 평가 사이트인 -카바 이어의 베스트카 어워드에서 베스트 컴 머니카와 베스트 패밀리 일렉트리카에도 선정하였다는 소식입니다. 

5-2. 기아 EV6

주행거리와 성능을 인정받아 풀크스 바겐 ID4, 아우디 Q4 E-트론, 메르세데스-벤츠 C클래스 등을 물리치고 프리미엄 부문 올해의 차로 이름을 올렸습니다. 

독일 자동차 전문지인 아우토빌트에서 차량의 움직임, 조향 감각, 서스펜션 등이 완벽하게 조율되어 운전하는 재미가 뛰어나다는 호평을 받았다고 합니다. 

전고체 배터리 개발 경쟁 본격화되고 있습니다. 

상용화는 10년 뒤 정도 될 것으로 내다보고 있으나 선점 경쟁이 심화되고 있습니다. 

차세대 전기차 배터리를 꼽고 있는 '전고체 배터리(All - Solid -State Bettery) 상용화 시기가 조금씩 다고 오고 있습니다. 

일본 완성차 도요타가 최근 전고체 배터리를 탑재한 시제품 차량을 공개했고 LG 에너지 솔루션은 개선된 기술을 선보이고 있습니다. 

전고체 배터리는 양극과 음극 사이 액체 전해질을 고체 물질로 대체한 것입니다. 리툼 이온 배터리에 필요한 전해액과 분리막을 없애고, 더 에너지 밀도가 높은 물질을 넣은 2차 전지입니다. 

효율과 안전성을 모두 높일 수 있어 지금의 리튬이온 배터리를 대체할 것으로 기대됩니다. 

전고체 배터리가 시장성을 확보할 시기는 아직 가깝지 않다는 전망이 우세하지만 기술 경쟁은 점차 치열해지고 

있는 상황입니다. 

1. 전고체 배터리 전쟁

LG에너니 설루션은 지난 24일 미국 샌디에이고 대학과 공동연구로 개발한 장수명 전고체 배터리 기술이 과학 저널 '사이언'에 게재했다는 소식이 들려오고 있습니다. 

연구 중인 기술을 적용하면 기존에는 60도 이상에서만 충전이 가능했던 기술적 한계를 넘어 상온(25도)에서도 충전이 가능합니다. 충방전 수명도 500회 이상 된다는 업체 측 설명입니다. 

LG에너지 설루션 관계자는 -500번 이상의 충전과 방전 이후에도 80% 이상의 잔존 용량을 유지한다고 합니다. 

지금 현재 상용화 된 리튬이온 배터리에 비해 에너지 밀도도 약 40% 높이는 것이 가능하다고 합니다. 

도요타의 경우 전고체 배터리를 장착한 시제품 형태의 전기차를 세계 최초로 공개하면서 세계 관련 업계의 주목을 받았습니다. 

도요타의 제품은 2025년 무렵 시장에 나올 전망이라고 합니다. 순수 전기차가 아닌 하이브리드 전기차에 장착될 예정으로 상용 황에 한발 더 앞서가고 있다는 의미가 있습니다. 

2030년까지 약 16조 원을 전기차 배터리 생산과 개발에 투자하겠다는 계획도 발표를 한 상황입니다. 

도요타의 전고 관련 기술력이 세계에서 가장 앞서는 것으로 알려져 있습니다. 

산업연구원에서는 전고체 배티 특허 출원 건수(2011년~2020년) 전 세계 10위권에 일본 기업이 6곳이 올라가 있고 이준 도요타가 901건으로 가장 많습니다. 

리튬이온 배터리 시장을 한국과 중국 기업에 장악당한 일본 기업들이 전고체 배터리 시장만큼은 빼앗기기 않기 위해 기술 개발에 매진한 결과라고 판단됩니다. 

한국 기업은 3곳으로 일본 다음으로 많습니다. 그 기업들은 삼성전자(184건) LG화학(132건), 현대차(119건) 등입니다. 

2. 갈길이 먼 전고체 배터리 -미래시장 선점 각축전

전고체 배터리 시장을 장기적 관점에서 보고 있습니다.

전고체 배터니의 기존 시장 침투율이 2025년 1.2%에서 2030년 3.8% 수준일 것으로 예측했습니다. 가격이 비싸다는 문제점을 안고 있어 시장 침투가 단기적으로 어렵다는 설명입니다. 

◆증권가 전문가들의 의견

NH투자증권

전고체 시장 규모를 오는 2025년 15기가 와트시(GWH)에서 오는 2030년 121 GWH로 성장할 것으로 예상하면서도 기존 시장을 대체하기 까진 많은 시간이 필요할 것으로 판단했습니다. 

SK이노베이션의 배터리 분리막 부문 자회사인 SK 아이 이테크 놀로지(SK IET) 역시 전고체 배터리 시장의 개화를 대략 10년 이후로 보고 있습니다. 

SK IET는 지난 4월 기업공개(IPO) 간담회에서 - 전고체 배터리가 상용화되고 대량 생산이 되기 위해서는 빨라야 2030년 이후라고 말하고 있습니다. 

생산하는 분리막은 전고체 배터리에서는 불필요하거나 다른 소재로 대체될 수 있어서 전고체 배터리의 조기 상용화는 이 회사로선 큰 위협입니다. 왜냐하면 상용 화각 되더라도 제조원가의 경쟁률이 떨어져 비싸고, 리튬이온 배터리와 전고체가 상당 기간 공존할 것으로 판단됩니다. 

그런데도 업계가 전고체 배터리 기술 개발을 멈추지 않는 것은 전기차 시장의 안전적, 장기적, 성장을 위해서 배터리 기술의 고도화가 필수적이어서입니다. 

업계 관계자는 '전기차가 확실한 대세가 되려면 안전성뿐만 아니라 핵심 부품인 배터리의 에너지 밀도를 증가시키는 것이 가장 중요합니다'.라고 합니다. 

삼성 SDI의 경우 삼성전자 종합기술원, 일본 연구소와 협력해 전고체 배터리 기술을 개발 중입니다. 

2027년 이후 상용화를 목표로 주행거리 800km, 1000회 이상 충방전이 가능한 전고체 배터리 연구 결과를 공개해 '네이처 에너지'에 개 하기도 했습니다. 

독일 폭스 바겐, BMW, 현대차, 미국 제너럴 모터스(GM)등 글로벌 완성차 업체들도 2025년~2030년 사이 시범 생산 혹은 양산에 나서겠다고 밝힌 바 있습니다. 

현대차와 SK의 경우 미국 '솔리드 에너지 시스템'에 각각 약 110억 원, 700억 원을 투자했습니다. 

솔리트 에너지는 리튬 메탈 배터리 시제품 개발에 성공, 사업화에 가장 근접한 차세대 배터리 개발사로 평가됩니다. 

고체보다 구현이 쉬운 액체 전해질과 고체 코팅을 조합한 하이브리드 배터리로 차세대 배터리 시장에서 우위를 점한다는 솔리드 에너지의 계획입니다. 

편리한 일상생활, 언제나 효성 화학소재 기술이 함께 합니다. 

원료에 제품까지 수직 계열화된 풀리 프로필렌 국내 1위 나일론 필링과 최고 품질의 TPA, 반도체 디스플레이 공정용 특수 가스 NF3 자체 개발한 LCD 편광판용 TAC 필름 세계 최초 상용화 신소재 폴리 케톤 이 모든 것이 글로벌 경쟁력을 갖춘 효성 화학의 소재기술입니다. 

https://youtu.be/cDEGoXwQJSA

2. 효성 화학 사업분야 및 제품 

◆PP/DH

PP/DH PU의 PP브랜드 'TOPILENE'은 HYPOL 공법 Unipol 공법으로 Homo - polymer, Block co- polymer, Ransdom co- polymer 등의 다 야한 제품을 보유하고 있습니다. 

수준 높은 다양한 제품을 보유하고 있습니다. 수준 높은 기술이 요구되는 특수 용도 제품들은 고온 내압성, 고강성, 고내 충격성, 투명 등 우수한 기능성을 지녀 다양하고 수순 높은 고개 요구에 부응하고 있습니다. 특히 냉온 수용 파이프 재료인 'R200P'는  세계 시장을 선도하며, 레토르트 필름 보호필름도 국내에서 치고 수준의 품질을 인정받고 있습니다. 

일반용도의 제품들도 용도에 적합한 우수한 가공 특성과 물성을 기초로 하여 고객들의 호평을 받고 있습니다. 

◆파이프용 PP-R

효성 화학은 1998년부터 아시아 최초로 PP-R 파이프용으로 PP Random Coppolymer (PP-R)을 " TOPILENE R 200P라는 이름으로  국내외 유수 파이프 제조업체들에게 공급하고 있습니다. 2006년부터는 세계 일류 상품으로 인정을 받아 고개들의 기대에 부응하고 있습니다. 

- PP-R PIPE MARKET 특징 

전 톤적으로 사용되어온 금속 파이프 소재는 지난 20여 년 동안 플라스틱으로 급속하게 대체되고 있습니다.  그 주요 한 이유는 저렴한 가격, 위생성, 장기 내구성 그리고 환경 친화성 등에서 탁월하기 때문입니다. 

또 플라스틱 소재 자체의 물성 개선 및 가공기술의 발달에 의한 파이프의 내압성, 장기 내열성의 향상도 플라스틱의 사용을 촉진하고 있습니다. 그 가운데 PP-R 파이프에 대한 수요는 PP-R 파이프 시장의 효시인 유럽 시장뿐만 아니라 중동, 중국에서도 빠른 속도로 증가하고 있습니다. 

-R200P 판매

1998년부터 PP-R 파이프 용 제품인 R200P를 아시아 최초로 생산하여 공급하기 시작한 효성 화학은 끊임없는 기술혁신과 시장 개발로 최고의 안정적 품질 기반 위에 괄목할만한 판매 신장을 하고 있습니다. 판매 초기에는 중동, 터키 시장에서 출발하여 중국, 동남아뿐만 아니라 PP-R 파이프의 본고장인 독일 및 체코, 러시아 등 유럽지역까지 판매되고 있습니다. 

◆파이프용 PP-B

효성의 HPPB(PP-B)는 높은 강성과 장기 내구성이 요구되는 하수관용 PIPE 및 산업용 PIPE 용도로 개발되었습니다. 

-PP-B PIPE Market 특징

-전 톤적으로 하수관 용도에 주로 사용되어온 pvc파이프는 높은 환경부하 (가소제 물질의 용출, 소가시 다이옥신 발생, 재사용의 어려움, 납계 안전제 사용)로 인하여 선진국을 중심으로 전 책적으로 pp파이프로 대체되고 있습니다. 또 한 기존 pe 파이프 대비 매우 높은 강성으로 사용 중 변형이나 균열을 최소화하여 장기 내구성을 확보할 수 있습니다. 

-HPPB 판매

- 2001년부터 하수관용 고강성, 고충 격 HPPPB GRADE 개발을 시작하여 2002년 1년간 해외 Field 펼까 및 가공성 개선을 통해 20003년 본격 수출을 시작하였습니다. 끊임없는 기술 개발과 생산 안정화를 통해 hppb 파이프 채용 국가인 유럽, 오세아니아를 중심으로 하여 중동, 남미, 아프리카, 중국, 동서남아 지역으로 판매를 확대하고 있습니다. 

또한 플라스틱 지관 등의 산업용 파이프에의 판매도 점차 증가하고 있습니다. 

용도

오수관 민 우수관 

오수관 및 우수관 지하에 매림 되는 오수관 및 우수관은 누수 인해 주변 토양이 오여 되지 않도록 고강성, 장기 내구성 요구됩니다. 침환경적이고 내화학성 및 강성 이 우수한 HPPB 가 하수관 용도가 타 재료를 대체하여 사용되고 있습니다. 

산업용 파이프 

플라스틱 지관, 해상용 파이프 등 산업용 파이프의 여러 가지 용도에서 가장 적합한 제품입니다. 

의료용 PP

효성 화학의 의료용 pp 제품은 그 우수한 성능으로 여러 고객으로부터 좋은 품평을 받고 있습니다. 의료용 수액병이나 주사기 등에 적합한 원료로 우수한 생산성, 내열성, 투명성 및 뛰어난 물설을 제공하고 있습니다. 

특징 

의료용으로 사용되는 소재는 높은 순도와 안전성을 확보해야 함은 물론 엄격한 품질관리와 까다로운 인증 절차를 거쳐 야 합니다. 효성 화학의 의료용 제품은 오랜 비즈니스 경음을 바탕으로 보다 업 격한 품질 관리 하에 생산되고 있습니다. 

각 지역 벼로 요구되는 인증을 획득하였습니다. 또한, 각각의 용도에서 우수한 생산성과 물성을 보이도록 고객의 요구에 최적화되어 있습니다. 

투명 용기용 PP

TOPILENE®R301, R601, R701, R801, R901 제품은 투명 용기 제품으로 균형 잡힌 물성과 함께 좋은 가공성과 우수한 투 면성을 위해 특별히 디자인되었습니다. 이 제품은 미국 식품 의약품 (FDA) 규정 21 ㅊㄺ 177.1520을 만족하고 프탈레이트 미 함유 제품입니다. 

특징 

투명식 푸 용기는 내용물 및 신선도 확인을 위한 투명성과 유해물질 FREE의 식품 접촉 안정성이 유구됩니다. 

효성 화학의 고투명 PP RANSDOM CO- POLYMER는 투명성과 가공성이 뛰어나고 프탈레이트 미함유 인증과 실 품 접촉 안정성 인증으로 투명 용기, 가전용품, 박막 사출제품, 문구류 등에 적합합니다. 

필름용 PP

효성 화학의 필름용 PP제품은 뛰어난 내열 특성으로 레토르트의 멸균 공저에서 우수한 성능을 보입니다. 

또한 LCD 소재의 광학용 보호필름이나 산업용 소재의 보호 필름 용도로 우수한 외관 특성과 뛰어난 필름 성형성으로 높은 품질을 보유하고 있습니다. 

특징 

필름용 PP BLOCK COPOLYMER는 레토르트 용과 공학 보호 필름 용이 있습니다. 레토르트 용 CPP는 내열설 및 유통 과정에서의 내구성이 요구되며, 실 품의 맛에 영향을 주지 않는 드의 까다로운 품질이 요구됩니다. 광학 보호 필름은 LCD를 중심으로 다양한 디스플레이에 사용되는 광학소재 펴면을 보호하기 위한 제품으로 GEL -FREE 및 가공 안정성 등이 요구됩니다. 

컴파운딩용 PP

TOPILENE® RTPO는 방응기에서 직점 만들어진 TPO로 서 일반블록 제품 대비 내촐 격성을 높인 제품입니다. 

업체 규칙도를 높여 고결정성을 구현하여 강성을 매우 높인 제품입니다. 

특징

TOPILENE® RTPO는 30% 이상의 Rubber 함량으로 내충격성이 매우 뛰어난 제품입니다.
TOPILENE® HCPP는 일반 블록 PP 대비 결정 화도를 높인 강성이 매우 뛰어난 제품입니다.

용도

RTPO 범퍼와 같은 자동차 외장재 용도로 주로 쓰이며 , 내장재 중 부드러운 부분에도 사용 가능합니다. 

HCPP필러

도어트림 등 자동차 내장재 용도로 주로 쓰입니다. 

내열 가전용 PP

TOPILENE® HJ801R, J801R, HJ800R 제품은 소형 내열 가전제품에 적합하게 개발된 제품입니다.

상기 제품은 우수한 장기 내열 특성으로 UL746B 인증 제품입니다.(RTI 120 ℃)

특징

PP는 용용 온도가 높아 내열성이 요구되는 가전제품에 많이 사요 되고 있습니다. 

특히 효성 화학의 내열 가전용 PP제품은 장기 내열 안전성 인증 , 강성-내충격성, 밸러스 맞춰 뛰어난 생산성으로 고객들에게 오랫동안 호평을 받고 있습니다. 

CAP용 PP

OPILENE® HJ541 CP 제품은 플라스틱 용기의 CAP용도로 특별히 디자인되었습니다. 상기 제품은 뛰어난 강도와 성형 작업성으로 우수한 CAP 특성을 지니며, 압축성형 및 사출성형 모두 적용이 가능합니다.

특징 

CAP은 기밀성을 위해서 치수 안정성을 가져야 함은 물론 다 야한 환경의 유통과정에서 변형이나 파손이 발 새하지 않도록 적절한 강성과 내축격성의 밸런스가 중요합니다. 

효성 화학에서 만드는 CAP용 제품은 이러한 일반적인 요구 물성을 만족하면서 CCM(CAP CPMPRESSION MOLDING)과 같은 생산라인에서 고소 생산이 가능하도록 최적화된 제품입니다. 

TPA

TPA PU는 고기능성 풀 리체트터 섬유의 주원료일 분 아니라 

타이어코드, 페트병, 폴리에스터 필름 등 각종 산업 및 생활소재의 원료로 사용되는 고순도 TPA를 연간 42만 톤 규모로 생산, 공급합니다. 화섬 산업에서 쌓아온 효성 화학의 화학기술과 경험을 바탕으로 최신 설비와 최첨단 공법에 의해 생산되는 효성 화학의 고순도 TPA는 최고의 품질과 안정된 물성으로 한국은 물론 아시아와 유럽 등 세계 각지에서 풀리에스터 관련 제조업체의 경쟁력 향상에 기여하고 있습니다. 

POK

효성 화학이 세계 최초로 상용화에 성공한 POKETONE은 유해물질이 없고 인체에 무해한 소재로써, FDA 인증 및 녹색인증을 취득하였으며 내화학성, 고추 역성, 내마모성 등 탁월한 성능을 보유하고 있습니다. 

자동차 부품 수도계량기 정수기 부품 , 컨베이어, 완구제품 , 의료 부품 , 파이프, 필름 등 일상생활의 다양한 분야에 화용 될 뿐 아니라 EBOH 레토르토 물성 개선, NYLON6 충격 강도 개선, 강판 경량화 등 여러 분야에 할 용 되고 있습니다. 

용도

자동차 - 우수한 내화학성, 내충격성, 내유성과 가스 차단성으로 커넥터류, 리어류 연료계  부품 등 다양한 용도에 사용할 수 있습니다. 

전지 전자 - 뛰어난 내충격성과 난연성, 가공성으로 커넥터류, 스위치류, 기어류 부품 등 많은 전지전자 제품의 품질을 향상합니다. 

산업 자제- 내마모성이 현존하는 엔지니어링 플라스틱 중 최고 수준이며 우수한 내화학성, 내수성으로 식품 및 물 접촉 부품, 화장품 부품 등에 사용되어 친환경적인 혁신을 불러옵니다. 

기타-우수한 내화학성, 가스 차단성으로 파이프, 튜브, 필름으로 사용되어 탁월한 성능을 발휘합니다.

Neochem

최첨단 사업인 반도체, display, 태양전지 등에 사용하는 산업용 특수가스, 삼불화 질소(NF3 Gas)를 자체적으로 개발한 Neochem PU는  최신 설비와 화학분야에서 쌓아온 효성 화학의 노하우와 기술력을 통해 고품질의 제품을 생산 및 판매하고 있습니다. 또한 반도체 DISPLAY 시장의 확대 추세에 발맞춰 생산라인을 지속적으로 증설, 안정적인 공급 체계를 구축했으며 특수 가스 전문 생산 엄체를 목표 다양한 제품 생산을 추진하고 있습니다. 

주요 제품

삼불 화질수(NF3) 반도체 및 디스플레 CVD CHAMBER 세정 및 반도체 식각용으로 사용되는 무색의 비 반응성 GAS로 99.99% 이상의 순도를 자랑하고 있습니다. 

20% F2/N2 혼합가스- 반도체 LPCVD 장비의 CHAMVER 세정용으로 사용되는 자극적인 냄새의 옅은 노란색, GAS로 CHAMVER 벽면에 생성된 불순 잔류물과 F2간의 반응으로 CHAMVER 내벽을 세정합니다. 

필름

필름 PU는 섬유산업에서 축적된 기술을 근간으로 1996년 NYLON 필름, 1997년 PET필름 사업에 진출하였습니다. 

NYLON 필름은 충격 강도, 내 핀홀 성, 인쇄성, 산소 차단성이 우수한 소재로 식품 포장 및 다양한 생화 용품의 포장재로 널리 활용되고 있습니다. 

효성 화학의 나일론 필름은 안정된 품질을 바탕으로 국내 나일론 필름 시장 1위 시장을 선도하고 있으며 중국 증 서울 통해 global LEADER로 도약하고 있습니다. 

PET 필름은 가도, 내열성, 치수 안정성 등이 우수한 필름으로 포장용, 광학용을 비롯한 전지전자요 및 각종 산업용 소재에 쓰입니다. 

효성 화학은 끊임없는 기술 개발을 통해 광학용, 공정 이형용, 윈도용 등 고부가가치 필름 분야에 진출하여 성장 기반을 강화해 가고 있습니다. 

PET필름은 포장용, 산업용, 광학용의 SPEACIALTY 제품의 MARKET LEDER도 도야하고 NYLON 필름은 GLOBAL NO. 1 이 되고자 합니다. 

특징

필름 PU는 TUBULAR와 T-DIE 축차 연신 설비를 모두 보유하여 다양한 품종의 제품을 공급하고 있습니다. 

낮은 산소 투과도, 우수한 내한성, 우수한 내 핀홀 성으로 냉장, 냉동, 레토르트 식품과 리피 용기의 포장용으로 사용되고 있습니다. 특히 우수한 내열 특 서울 가진 RT GRADE, 제약용 성형에 탁월한 가도를 가진 DT GRADE 등이 널리 사용되고 있습니다. 

용도

일반 식품 /세제/레토르트 용

일반식품

냉장상태에서 내용물의 부패를 방지하고, 장기보존을 위하여 사용되는 일반적인 포장지로 보존기간을 늘리고 유통 중 파손을 방지하기 위해 사용되는 일반적인 포장형태입니다. 

가장 일반적인 NY포장장의 형태로 대부분 , NY, LLDPE층 구성을 가집니다. 

세제

세탁세제 및 섬유유연제, 샴푸 등 주로 액상이나 분말 형태의 내용물의 포장지입니다. 

사용하던 용기에 내용물만 다시 채워 넣어 쓸 수 있게 만든 리필용 포장지로 내용물의 하중을 버텨야 하고, 제품 낙하 시 터 짐 발생 방지가 요구됩니다. 

레트로용

조리 가동된 실 품을 밀봉 포장하여 가압 살균(120도 × 30 min)하는 식품 포장지로 조리, 반조리된 인스턴트식품 발달과 전재 레인지용 식품 소비 증가로 수요 증가 추세입니다. 

제약용

높은 보호 차단성을 요구하는 알약과 캡슐을 포함하는 제약용 포장지로 종방향/횡방향 물성 밸런스 및 등방성이 요구됩니다. 

이 접착

이접 차 coating 처리되어 피착재와 월등히 우수한  Lamination 및 잉크 접착력을 제공하는 기능성 필름입니다. 

국내 유일의 이 점착 코팅 제품으로 일반 제품 대비 높은 수준의 이접 착력을 제공합니다. 접착력 비교 이반용은 30% 이하지만 이접 착용은 70% 이상으로 합지 제품의 층간 접착강도를 향상해 박리현상 방지합니다. 

Optical Film

opticla film pu는 tv, 모니터, 노트북 등에 사용되는 LCD 편광판 내의 PVA편관 필름을 보호해 주는 TAC(TRI-ACETYLCELLULOSE) 필름을 차 체적으로 개발, 생산하고 있습니다. 

2009년 울산 LCD 용 TAC 필름 공장을 건설, 한국 업체 최초로 TAC 필름을 양산 중이며, 2013년 옥산에 완공된 TAC 2호기 공장 가도 응로 연간 1.1억㎡의 생산능력을 보유하고 있습니다 

그리고 최근 디스플레이 최대 시장으로 부각되고 있는 중국 시장에 진입하여 판매를 확대하고 있으며, 전자재료 산업의 기술 발전에 따라 TAC 필름 기술을 기반으로 신규 필름을 개발하여 다양한 광학용 필름 시장으로 확대하고 있습니다. 

LCD용 TAC 필름 개요

위 내용과 같이 효성 화학 관련 제품에 대해 알아보았습니다. 

화학제 품 이에 외에도 앞으로 먹거리 사업인 수소 관련 사업을 추진하고 있습니다. 

수소 관련 사업에 관한 내용은 다음 글에서 소개하도록 하겠습니다. 

2021.09.26 - [주식뉴스] - 효성그룹- 수소액화 사업 새로운 백년지계

포스코- 일신 KINTEX에서 열린 2021 수소 모빌리티 쇼에 참가. 

포스코 그룹은 포스코를 비롯

포스코 인터내셔널, 포스코 건설, 포스코 에너지, 포스 SPS, 포항 산업과학연구원(RIST) 충 6개의 그룹사가 참여해 그룹 수소 사업이 벨류 체인(Value-Chain) 전반에 걸친 사업 계획을 발표했습니다. 

포스코는 강재를 황용해 다양한 디자인과 질감을 구현한 부스는 튼튼하면서도 한층 더 세련된 느낌을 받을 수 있습니다. 

포스코 부스는 3개의 존으로 구분되어 있었습니다. 

1.자연으로 부터의 수소를 만들다

2. 수소저장 -인프라 세상과 수소를 연결하다. 

3. 수소를 세상으로 움직이다. 

1. 자연으로 수소를 만들다. 

포스코, 친환경 실천 기업으로 도약하다.

부생 소소와 태양광과 풍력 등 재생 에니는 물론 현재 포스코에서 추진 중인 프로젝트를 만나볼 수 있었습니다. 

평소 수소에너지에 관심이 었었다면 부생수소에 대해 한 번쯤 들어 본 적이 있을 것입니다. 

포스코는 COG와 FOG로 부터 수소를 추출해 2026년까지 연산 7만 톤 생산 체제를 구축 및 공급할 예 점으로 이는 연건 46만 대의 수소 승용 창에 공급할 수 있는 규모입니다. 

부생수소란?

부생수소는 석유 화학이난 철강 공정 등에서 부수적으로 나오는 수소로 , 나프타를 분해해 에틸렌 프로필렌 등 석유 화학제품의 기초 원료로 만드는 과정에서 발생합니다. 즉 수소를 일무 거 만등어 내는 것이 아니라 석유 화각 공정 등에서 발생하는 것으로 '튜브 트레이러'라고 부른 소수전등 화물차로 운반해 수소 탱크에 보관하게 됩니다. 

순수한 소를 얻기 위해서는 보통 3가지 방법이 사용됩니다. 

1. 석유화학 공정이나 철강 등을 만드는 과정에서 부수적으로 나오거나(부생수소)
2. 천연가스를 고온 고압에서 분해하거나(개질 수소)
3. 물을 전기 분해(수전해)하는 방법이 이에 해당합니다. 

현재는 전 세계에서 개질 수소 생산법이 가잔 높음 미유 릉 차치하고 있습니다. 

- 수전해의 경우 가장 친환경적이지만 생상 비용이 높고 

-부생수소는 저렴하지만 생산량이 제한돼 있다는 단점이 있기 때문입니다. 

다만 석유화학 고업이 발달한 우리나라 경우 부생수소가 약 90%로 높은 비율로 차지하고 있습니다. 

부생수소는 생산량에 한계가 있으나 수소생산을 위한 추가 설비 투자비용 등이 없어 경제성이 높다는 장점이 있습니다. 

2. 수소저장 -인프라 세상과 수소를 연결하다. 

현제 포스코 인터네셔녈은 경쟁력 있는 천연가스 및 LNG에서 수소를 추출하고 CO2를 포집 및 저장하여 만드는 블루 수소와 블루 암모니아에 관련해 동남아, 중동, 러시아, 호주 등의 지역에서 공동으로 프로젝트를 추진 중입니다. 

다음에 주목해야 할 부부이 그린 수소 생산입니다. 

재생에너지를 통해 생산돼 전기로 물을 분해하여 만들어진 수소를 그린 수소라 칭하며, 해상과 내륙 운송을 위해 암모니아 형태로 합성하여 운송하는 것이 특징입니다. 

포스코는 재생에너지원이 우수하고 부지-인프라가 갖춰진 지역을 선점하여 가격 경쟁력 있는 그린 수소를 생산하고 이를 암모니아로 합성하여 국내로 도입하 거 난 해외 수요처에 공급한 계획이라 합니다. 

대표적으로 포스코가 개발을 주도하는 오만 프로젝트의 경우

그린 암모니아 연산 120만 톤 규모의 대형 프로젝트이며, 2040년 200만 톤, 2050년까지 연산 500만 톤의 그린 수소 생산을 목표로 현재 중동, 호주, 남미와 같이 다양한 지역에서 글로벌 메이저 기업들과 협력을 추진하고 있습니다. 

바로 재생에너지를 실생활에 활용할 수 있는 사례를 적용한 모형으로 태양광을 이용한 조명시설과 휴게시설을 모형화한 것입니다. 

그렇다면 과연 이 제품들에는 포스코의 어떤 기술이 들어간 것일까요?

정답은 바로 포스맥(PosMAC)입니다. 

태양광이나 풍력 설비는 극한의 상황에 노출되어 20년 이상을 버텨야 하는데 포스코에서 개발한 포스 맥과 풍력용 강재를 활용하면 오랫동안 설비를 안전적으로 유지할 수 있습니다. 

또한 포스코는 포항 산업과학연구원과도 함께 암모니아 기반 수소 추출 기술 상용화 개발을 추진 중입니다. 

다시 말해 해외에서 도입한 암모니아를 수소를 사용하기 위해선 암모니아를 분해하여 다시 수소로 추출하는 것입니다. 

현장에서는 고망간강 저장탱크를 비롯해 수소차 연료탱크, 수소배관 실물들도 전시되어 이해도를 높일 수 있습니다. 

뿐만 아니라, 스마트 기술로 건설하는 미래 수소도시 모형 존에서는 포스코 그룹이 보유한 밸류체인을 통해 해외 수소의 도입과 우리의 일상생활로 이어지는 공급 프로세스를 한눈에 살펴볼 수 있었습니다. 

3. 수소로 세상을 움직이다. 

수소의 활용 과정에 대해 알 수 있었는데 혼소 발전-암모니아, 혼소-수소 드론 연료전지 분리판의 순서로 안내되어 있었고 포스코의 다양한 수소 모빌리티 사업 계획에 대해서도 알리며 부스 투어는 마무리됐습니다. 

특히, 기가 스틸과 포스코 자체 개발 강재가 어떻게 적용되었는지를 상세 설명과 함께 모니터 디스플레이로 영상을 감상할 수 있었고, 수소 전기차 핵심 부품도 전시되어 평소 수소차에 관심이 많은 이들에게 다양한 정보를 제공하는 자리였습니다. 

현장에서는 수소연료전지 분리판과 수수 전기차 구동모터 코아를 직접 눈으로 확인할 수 있어 이목을 집중시켰습니다. 

수소연료전지 금속분리판용 극박 압연 및 성형 기술은 수소 연료전지 금속분리판의 핵심 소재인 스테인리스 스틸 POSS47 FC를 포스코 SPS 고유의 정밀 극박 압연 기술을 통해 0/05MM의 얇은 두께로 구연하여 성형하는 기술로, 특히 후처리 공정을 통해 코팅 과정을 생략하여 환경 유해 물질을 최소화 함으로써 친환경 소재로도 우수한 평가를 받고 있습니다. 

또한 E AUTOPOS(오토 포스)  설루션인 셀프 본딩 기술에 대해 살펴볼 수 있었는데, 전기강판에 본드를 닷트(DOT) 방식으로 도포해 적층 하는 기존의 방법이 아닌, 전기 강판 전면에 본드가 도포된 상태에서 가열, 가압 적층함으로써 소음과 효율을 혁신적으로 개선할 수 있는 신기술로 포스코가 2016년 개발했습니다. 

포스코 그룹은 지난 8월 현대차, 기아에 포스코, E AUTOPOS 셀프 본딩 기술 적요한 구동 모터 코아 공급권까지 확보하며 글로벌 1등 친환경차 부품사로 도약할 수 있는 전기를 마련하기도 했습니다. 

마지막으로 포스코 전시의 하이라트라고 할 수 있는 수소 환원 제철입니다.

수소환원 제철은 전동적 쇳물 생산 방식인 고로(용광로) 공법을 대체하는 신기술로 석탄 대신 수소를 환원제로 사용해 기존 고로 공법과 달리 CO2 배출 없이 철을 생산할 수 있는 수소경제시대의 핵심 기술을 말합니다. 

포스코는 현제 보유 중인 파이넥스 기술을 기반으로 연구개발을 지속해 수소 환원 제철 공 버을 상용화 할 계획으로 포스코가 꾸꾸는 2050년의 제철소가 궁금하다면 그저께 영사로 확인해 보세요 

https://youtu.be/iw-zmEGVa1 g

파이넥스(FINEX)

포스코가 세계 최초로 개발한 제철기술로 자연 상태 가루 모양의 철광석과 일반탄을 바로 사용해 쇳물을 생산하는 설비를 말합니다. 

포스코는 앞으로 탄소 중립에 영할 수 있는 다양한 탄소 저감활동에 주력한 계획입니다. 

친환 결을 실천하는 기업, 그린 수소 선도기업으로 도약할 것입니다. 

*파이넥스(FINEX): 포스코가 세계 최초로 개발한 제철기술로 자연 상태 가루 모양의 철광석과 일반탄을 바로 사용해 쇳물을 생산하는 설비를 말한다.

랜선으로 만나본 2021 수소 모빌리티+쇼! 2050년 탄소중립을 달성하겠다는 포스코의 의지가 느껴지지 않았는가?

포스코는 앞으로 탄소 중립에 기여할 수 있는 다양한 탄소 저감 활동에 주력할 계획이다. 친환경을 실천하는 기업, 그린 수소 선도기업으로 도약할 포스코에 많은 관심과 기대 부탁드린다.

슈퍼커패시터 핵심기술, 구조별 종류 

오늘은 슈퍼커패시터 3번째 이야기를 시작합니다. 

슈퍼커패시터 내 적용되는 핵심 기술

◆슈퍼 커패시터의 기술 구조별 종류 슈퍼커패시터는 전해질의 이온이 전극 표면에 흡착하고 탈착 되는 과정이나 표면화학반응을 통해서 충, 방전이 진행되며, 이온의 흡, 탈탁에 의한 수 펴 커 패 시터를 전기 이중츨 커패시터 (ECLC: Electrical Double Layer Capacitor)이라고 하며, 표면 화학반응을 수반한 슈퍼커패시터는 유사 커패시터 (PSEUDOCAPACITOR)이라고 한다. 또한 이들의 특성을 비대칭 전극을 사용하여 적당히 혼합한 하이브리드 슈퍼 커패시터(HybridSupercapacitor)가 있습니다. 

슈퍼커패시터의 종류와 구조

1. 전기 이중층 커패시터( Electrical double layer capacitor)

전극과 전해징의 계면에서 형성되는 전기 이중층과 관련되는 것으로 두 개의 분극 성 전극으로 이루어지고 있습니다.       이방식의 충전과 방전 원리는 그림과 같이 전극-용액 계면에 전하가 배열됩니다. 진기 이중층 커패시터는 대칭의 활성탄 전극, 분리막, 전해액으로 이루어져 있으며 충전 시에는 전해액 내의 전해질 이온이 전전 기적으로 전구 표면에 흡착하여 전극과 전해액 계면에 전하를 전기적 이중층 형태로 축적하고 방전 때는 역으로 흡착되었던, 이온이 전해액 내로 확산되는 메커니즘을 갖습니다. 

전기 이중층 커패시터의 구조

따라서 전기적 화학반응이 없고, 충/방전 시 흡역반응을 하지 않으므로 화학반응을 수반하는 일반적인 이차전지와는 작동원리가 다릅니다. 이러한 이유로 전기 이중층 커패시터는 전지에 5배 이상의 높은 출력의 파워와 장수명의면서도 저온 환경에서도 좊은 출력밀도의 특성을 가지는 등, 추가적인 보호회로 없이도 안정성이 우수하다는 장점을 가지고 있습니다. 

전기 이중층 커패시터는 이러한 특징으로 초기에는 휴대용 통신기기 및 가전제품의 메모리 백업 용에서 적용되었으며, 지속적으로 적용 범위가 점차 확대되어 최근에는 군사요, 의료용, 하이브리드 전기 자동차(HEV: Hyvrid Electric Vehicle) 및 신재생 에너지 보조전원에 이르기까지 적용분야가 다 야해지고 있습니다. 하지만, 전기 이중층 커패시터는 전극 표면에만 전하가 축적되기 때문에 2차전 지보다 용량이 적고, 상대적 체적이 크므로, 고에너지 밀도가 요구는 적용 분야에서는 단독으로 사용되지 못하고 2차 전지와 병렬로 연결하여, 보조 전원으로 사용되는 한계가 있습니다. 

2. 유사 커페시터 (Pseudocapacitor)

유사 커페시터란 슈도 커패시터라고도 하며 정전기적인 이온의 흡, 탈착만을 사용하는 전기 이중 층 커패시터와는 달리 전기화학적인 산화환원 반응을 수반한 커패시터입니다. 기존의 정전기적 대전만을 이용하여 에너지를 저장하는 커패시터와 달리 전해질 속에 들었는 양성자(H+)가 전극 표면에서 전기 화학적 반응으로 전력 전하 이동을 유도하여 충, 방전이 이어나 기존의 커패시터보다는 배터리와 더 유사한 에너지 저장 방식이며, 충방전, 특성 자체는 커패시터와 흡사하여 커페시터의 일종으로 분류했으나, 전극에서의 전기화학적 반응을 수반하고 있다는 특징이 있습니다.

산화 전극의 한쪽 면에 음전하를 대전시키면 전해 질속의 양성자 (H+)가 전극에 흡착되어 위와 같은 산화 화원 반응을 일으키게 됩니다. RuO2전극을 음전하로 대전시키면 전극은 양성자를 받고 환원되어 최종적으로 Ru(OH) 2 상태로 존재하게 된다. 역과정으로 대전된 전압을 제거하 겨 방전시킬 경우(ru(OH) 2 상태에서 양성자를 전해질로, 전자를 Current Collector로 방출하게 됩니다. 

이는 산화환원 반응을 수반하지 않고 단순 대전시키는 전기 이중층 커패시터보다 산화환원 반응을 통해 전자를 Ru(OH) 2 형태로 더욱 많이 저장할 수 있으며, 이에 따른 커패시턴스의 증가를 가져오게 되어 이러한 유사 커패시턴스는 같은 면적 대비 전기 이중층 커패시터보다 100배 이상 커페시턴스가 증가하게 됩니다. 

전도성 고분자를 포함한 전극은 금속 산화물에 비해 낮은 산화환원 빈도, 충, 방전 횟수의 증가에 따른 안정성 저하 등이 문제점으로 지적되고 있으나, 소자 부분에서 유연성을 가질 수 있다는 장점이 있어 유연전자소자 분야에서 활용되고 있습니다. 

그라나 유사 커패시터 물지만으로는 실제적으로 제작한 소자의 커패시턴스를 향상하기에는 무리가 있기에 그렇기 때문에 전기 이중층 커피 시터의 전극 활물질로 사용되는 탄소기바물질에 전도성 고분자나 금소산화믈을 적층 하거나 성장시켜 함께 사용합니다. 

유사 커패시터의 구조

3. 하이브리드 커패시터(Hyvrid Super capacitor)

하이브리드 커패시터의 원리는 양극과 음극에 서로 다른 비대칭 전극을 사용함으써 한쪽 극은 고용량 특성의 전극재료를 사용하고 반대 극은 고출력 특서 전극재료를 사용하여 용량 특성을 개선한 커패시터이고, 아래 그림은 하이브리드 커패시터의 개념을 나타내는데, 

커페시터 용량은 1/C = (1/C+)+(1/C-)로 주어지며, C-에서 C+로 전하되므로 전체 용량은 C+에 의하여 결정됩니다. 저전압-고용량 하이브리드 케패시터에서는 약가 소재를 용량이 큰 금속 산화물을 주로 사용하여 단위 중량당 에너지 밀도를 향상할 수가 있는데 , 슈퍼커패시터와 이차전지의 중간적인 특성을 가지며, 작동 전압은 전해질 및 전극재료의 특성에 영향을 받게 되어 수용성에서는 약 2V, 유기성 에슨 약 4V의 작동 전압을 가지게 됩니다. 

이와는 달리 고전 암 -저용량형의 하이브리드 커페시터에서는 양극으로 유전체를 사용하여 작동 전압을 결정하게 되고, 악극은 보다 큰 용량을 가지는 전극 전암은 전해질에 따라 결정되지만 하이브리드 커패시터에서는 양극의 내전압이 하이브리드 케패시터의 작동 전압이 되기 때문에 고전압 화가 가능한 장점이 있습니다. 

하이브리드 커패시터 개념도

슈퍼커패시터 종류 및 특성

◆슈퍼커패시터의 외 행적 분류 및 용도별 분류

슈퍼커패시터는 외형적 크기에 따라 코인형, 원통형 및 가격으로 분류할 수 있으며, 코인형 전기 이중층 커패시터는 한쌍의 시트 형사의 활성탄 전극이 격리막을 사이에 두고 배치된 형태로, 이들 전극에 전해액을 침투시킨 상태로 상, 하 금속 케이스, 패킹에 의해 외장 봉입됩니다. 

각각의 활선 탄소 전극은 상, 하의 금속 케이스에 도전성 접착제에 의해 접촉되어 있으며, 단 셀의 정격 전압은 2.5V를 나타내나 2가지 셀을 직렬로 접촉하는 것에 의해 5.5V의 정격전압을 나타냅니다. 용량은 2F 이하이고, 저 전류 부하에의 용도에 이용되고 있습니다. 각형 슈퍼커패시터는 알루미늄 집전체의 표면에 활물질을 도포 형성시킨 한쌍의 전극 사이에 격리막을 두고 대향 배치된 구조로 단자 인출방식이 간단합니다. 

또한 전극 대향 면적이 넓고 활성탄 전극 두께가 박층ㅎ화가 가능하기 때문에 전극체 중의 확산 저항이 적고, 코인형에 비해 대용량, 고출력 화가 용이하고 , 대전류 부하 용도에 적용 가능합니다. 

원통형 슈퍼커패시터는 알루미늄 집전체의 표면에 활물질을 도포 형성시킨 한 쌍의 전극 사이에 격리막을 둔 상태로 감고 이것에 전해액을 침투시켜 알루미늄 케이스에 삽입하여 고무로 봉입 한 구조를 가지고 있습니다. 

알루미늄 집전체에는 리드선이 연결되어 있고, 이것에 의해 외부로 단자가 인 출되고, 특성과 용 되는 각형과 유사합니다. 

그러나 대용량 원통형의 경우 수많은 인출 단자들로 인해 접촉 저항이 증가로 인한 출력 특성의 감소를 가져옵니다. 

이를 보완하기 위해 개발된 구조가 Up-cap 구조로 양, 음극 전극 자세를 상, 하 알루미늄 케이스를 용접에 위해 부착시킨 구조를 가지고 있습니다. 

Up-cap 구조화 양, 음극 전극 자체를 상하 알루미늄 케이스에 용접에 의해 부착시킨 구조를 가지고 있습니다. 

up-cap은 1000F를 넓은 초 대용량 슈퍼커패시터에 적합하고, 단자 인출방식의 개량에 의해 초저저항을 실현합니다. 

슈퍼 케패시터의 외형적 분류

슈퍼커패시터의 용도별 분류

◆슈 커패시터 기술개발 이슈

중소기업 벤 터부와 중고시업 기술 정보원 진흥원에서 발간한 중소기업 전략 시술 로드맴 2021~2023 이차전지 보고서에서는 초고용량 슈퍼 커피 시터는 일본이 최고 기술국으로 평가되었으며, 우리나라는 최고 기술국 대비 79.9%의 기술 수준을 보유하고 있으며, 최고기술국과의 기술격차는 1.9년으로 분석하고 있습니다. 

중소기업의 기술경쟁력은 최고기술국 대비 74.6% 기술격차는 2.6년으로 평가하고 있으며, 기술 격차의 순서는 미국(95.4%), 중국 88.8%), EU(81.3%), 한국의 순으로 평가하고 있습니다. 

또한 슈퍼커패시터용 전극 재인 활성탕은 일본 기업인 KURARAY CHEMICAL, OSAKA GAS CHEMICAL이 주요 시장을 장악하고 있으며, 일본의 수출 규제로 인하여 소재부품의 국산화 문제가 대두되고, 있고, 현재 슈퍼커패시터의 구성요소 전해액을 제외한 대부분이 수입에 의존하고 있어 국산화 기술이 요구되고 있습니다. 

국내 주요 탄소 소재 규모

◆슈퍼 커패시터 국내 기술 발전 동향 

정부의 한국형 뉴딜 정채 발표, 미국 바이든 대통령 후보의 그린 뉴딜 공약 발표 등으로 친환경 에너지에 대한 관심이 커지고 있는 가운데 친환경 에너지 산업의 핵심 부품인 슈퍼 커페시터의 특허 출원도 나날이 증가하고 있습니다. 

2020년 특허청 전기 통신 기술 심사국에서 조사한 슈퍼커패시터 관련 특허 출원은 2013년 이전에는 나날이 증가하고 있습니다. 2020년 특허청 전기통신 기술 심사국에서 조사한 슈퍼커패시턴 관련 특허출원은 2013년 이전에는 연평균 80건 이하에 불과했으나, 2014년 기점으로 극격히 증가하여 최근 5년간 (2014~2018년) 연평균 122건 특허출원이 이뤄지고 있다고 합니다. 

최근 10년간 세부 기술별 특허출원 동향을 살펴보면 전극 관련 기술(548건, 56%) 모듈 및 케이스와 관련된 기술(229건, 23%) 전해물질과 관련된 기술(116건, 12%) 순으로 조사됐습니다. 

슈퍼커패시터의 가장 큰 문제점이라고 할 수 있는 에너지 밀도를 높이기 위해 현제 거래 시터의 핵심 소재인 전극과 전해질에 관련된 연구가 주를 이루고 있으며, 높은 비표면적과 충전 밀도를 갖는 전극 소재 (주로 나노탄소소재)를 개발하거나, 전기화학적 활성을 갖는 금속산화물 혹은 전도성 고분자들을 활용한 유사 커패시터의 개발, 새로운 전해질 개발을 통한 구동전압 범위 증가, 리튬 이온 커패시터(LIC)와 같은 하이브리드 개념의 커패시터 개발 등의 연구들이 진행되고 있습니다. 

함께 보면 좋은 글...

https://young76.tistory.com/239

https://manyoung76.tistory.com/24

https://manyoung76.tistory.com/23

슈퍼커패시터 기술 개발로 차세대 에너지 저장 장치 기대

신재생 에너지의 보급으로 인하여 에니 저장장치의 중요성은 점차 거지고 있습니다. 

주파수 변동 폭을 보안하는 역할은 출력 특성이 좋은 수 펴 커 패 시터가 배터리보다 적합한 기능을 가지고 있어 4차 산업혁명으로 발전할 신산업에 활용될 가능도 높게 잠재되어 있습니다. 

▶슈퍼커패시터의 정의 

슈커케래시터는 축전 용략이 대단히 큰 커패시터로 울트라 커패시터 또는 초고 용량 커패시터라고 불리고 있습니다. 

화학반응을 이용하는 배터리와 달리 전극과 전해질 계면으로 단순한 이온의 이동이나 표면화학반응에 의한 충전 현상을 이용합니다. 이에 따라 급속 방충 전이 가능하고 높은 충, 방전 효율 및 반영구적인 사이클 수명 특성으로 보조 배터리나 

배터리 대체용으로 사용되고 있습니다. 

슈퍼커페시터

슈퍼 커패시터는 1995년 일본, 러시아, 미국 등에서 상요화 되기 시작하여 소형에서 대형에 이르기까지 그 응용분야가 다양하게 확대되고 있으며, 최근 들어 신재생에너지의 획기적 증가와 더 불어 주요 에너지 저장장치로 각광받고 있습니다. 

연료전지 발전, 태양광 발전, 풍력발전 등이 신재생에너지 발 저은 에너지원이나 부하의 변동에 민감하게 반응하며 단독으로 사용될 경우 출력 전압의 변동을 포함한 전력품질의 저하를 피할 수 없습니다. 

하지만 슈퍼커패시터는 전력 밀도가 높고 충, 방전속도가 빠르며, 충,방전 사이클 수명이 50만 사이클 이상으로 매우 길다는 특성을 갖고 있습니다. 부하응담 특성이 느린 신재생에너지 발전시스템에 슈퍼커패시터를 사용하면 발전된 전력 과부하 전력 사이의 차이를 슈퍼커패시터가 흡수 또는 방출함으로써 전려 품질을 확보하느데 기여할 수 있는 장점을 가지고 있습니다. 

▶슈퍼커패시터의 원리 및 구조

슈퍼 커페시터의 원른 활성탄 표면에 전하의 물리적 흡, 탈착으로 에너지를 충전 또는 방전하는 원리로순가적으로 많은 에너지를 전아 후 높은 전류를 순간적 혹은 연속적으로 공급하는 고출력 동력원으로 단위 무게 당 비표면적을 증가시킨 활성탄소를 전극재료로 사용하여 비약적인 용량 증가를 가져왔습니다. 

슈퍼 커패시터의 기본 구조는 양극과 음극으로 구성한데 다공성 전극, 전해질 , 집전체 , 분리막 또는 격리막으로 이루어져 있는데 , 단위 셀 전극의 양단에 수 볼트의 전압을 가해 전해액 내의 이온들이 전기장을 따라 이동하여 전극 표면에 흡착되어 발생되는 전기화학적 메커니즘으로 작동하게 됩니다. 슈퍼커패시터는 2차 전지에 비해 구조는 비교적 단순한 형태로 구성됩니다. 

슈퍼커패시터 기본구조

1. 전극

전극의 소재로 탄소를 주로 사용되며 탄소전극에서 단위면적당 전전 용량은 탄소전극의 전자밀도와 전해질 이온의 종류에 띠라 다른 특성으로 보이고 있으며 탄소전극의 단위 면적당 정정용량은 탄소 적의으 잔자 밀도에 따라 다릅니다. 

슈퍼커패시터의 전극용 탄소재료로는 활성탄소 분말, 활성탄소섬유, 유리질 탄소, 탄소 에어로젤 등이 있습니다. 

전극의 형태는 매우 다양하며 탄소 전극을 제조할 때 전극 내부 저항을 줄이는 것이 무엇보다 중요합니다.  저항이 낮은 탄소전극의 제조 방법으로는 적극 물질이 입상일 경우 압력을 하여 입자 간의 접촉을 향상한 경우이거나 다른 형태와 병행하여 사용하며 일반적으로 탄소 전극의 형태는 다음과 같이 5가지로  구분하고 있습니다. 

탄소전극의 종류 및 특징

2. 전해질

전해질은 수용성 전해질과 비수용성 전해질인 유기 전해질로 구분할 수 있습니다. 

수용성 전해질은 HWSO4, KOH, NaOH, KCI 등의 산, 염기 또는 무기염을 사용할 수가 있으며, 전압 범위는 전아 평형에 의존하지만 대략 1.0V정도입니다. 

수용성 전해질은 용액의 이온 전도도가 두기 전해질의 경우보다 크므로 출력 특성이 양호하며 제작이 용이하다는 장점이 있습니다. 

반면 유기 용액(AN, EC, PC, DMC, DEC, etc)과 무기염류(리튬염, 4차 암모늄, 포스포늄염 등)를 사용하는 비수용성 전해질인 유기 전해질은 이온 전도도가 낮고 처리가 쉽지 않은 단점이 있지만, 3v정도의 전압 범위에서 사용 가 가능하므로 에니지측면에서는 수용성 전해질보다 큰 장잠을 가진다. 

3. 분리막

분리막은 이온의 이동은 쉽게 하도록 하는 기능과 자기 방전 특성이 적으며 상용 전압 범위 내에 서 전기, 화학적으로 안정하며, 전해질 및 전극 물질과 화학적으로 반응하지 않는 pp계열의 고분자 박막 또는 크라프트지와 같은 전해지가 사용됩니다. 

케이스 및 실리 문제는 사용하는 전해질의 종류에 따라 선택이 가능하며 내무 전해액의 누액을 방지하는 것이 매우 중요합니다. 

4. 그 외 케이스, 전해질 등 

비수 용계인 유기계 머패시터에서는 습기가 수명 및 용량에 큰 영향을 미치게 되므로 외부의 습기나, 증기가 사의 물질들이 샐 내부로 침입하는 것을 완벽하게 차단해야 하는 구조로 이우어져야 합니다. 

케이스의 재질은 사용 하는 전해질의 대하여 내약품성을 가져야 하며, 경량재료를 사용해야 하며 전재질은 젊은 저압 범위에서 전기 화학적으로 안정하고 염의 용해도가 높아 축전 상수가 크며, 전극과의 접촉이 좋고 전극의 기공에서 쉽게 전기 이중층을 형성할 수 있는 것이 좋습니다. 

함께 보면 좋은 자료입니다. 참고하시면 도움이 됩니다. 

https://manyoung76.tistory.com/24

https://manyoung76.tistory.com/23

수소연료전지차

가솔린 내연기관 대신 수소와 공기 중의 산소를 반응시켜 얻은 전기를 이용해 모터를 구동하는 방식으로 운행하는 친환경 자동차를 말합니다. 연료전지를 동력원으로 하는 차로, 엔진이 없기 때문에 배기가스 및 오염물질을 배출하지 않는다는 장점이 있습니다. 차 내부에는 연료전지 스택, 모터, 배터리, 수소탱크 등이 탑재되어 있는 차를 말합니다.

기존 가솔린 내연기관대신 연료전지(수소와 공기 중의 산소를 반응시키고, 이때 발생하는 전기)를 이용한 차세대 친환경 자동차를 말하고 있습니다. 친환경이라고 하는 것은 수소와 산소가 결합해 에너지를 만든 후 이산화탄소 등의 탄화수소물이 아닌 H2O(물)가 배출되기 때문입니다.
 
수소연료전지차는 수소 공급방식에 따라 다시 두 가지로 나뉘는데, 이 방식은

1) 압축수소탱크 또는 액체수소탱크를 이용해 수소를 공급하는 방식이며

2) 메탄올을 분해하여 수소를 공급하는 방식이 있습니다.

-압축수소탱크·액체수소탱크 이용해 수소 공급

압축수소탱크/액체수소탱크를 이용하여 수소를 공급하는 방식으로 운행 시 발생하는 것은 물뿐이라 완전 무공해입니다. 다만 탱크 탑재로 인한 차량 부피 증대가 되고, 수소의 불안정성, 수소공급 인프라 구축의 어려움 등이 단점입니다.

메탄올 분해로 수소 공급

메탄올을 분해하여 수소를 만들어 공급하는 방식으로 메탄올을 분해할 때 일산화탄소, 질소산화물 등이 발생하기는 하지만, 기존 화석연료 차량에 비해서는 훨씬 적습니다. 이 방식은 기존 연료공급 인프라를 이용할 수 있다는 장점이 있습니다.

작동원리

수소연료전지차의 핵심

전기 발생은 수소와 산소가 촉매를 통해 반응하여 생성되는 전기로 모터를 구동시킨다는 것입니다. 즉,

물을 전기분해하면 양(+) 극에서 산소가 생성되고 음(-) 극에서 수소가 생성되는데, 이것을 반대로 하여 수소를 이용해서 물을 만들면 그 과정에서 전기가 생성되게 됩니다. 

1. 수소탱크로부터 공급된 수소(H2)는 연료전지 스택(Stack)의 음극으로 이동하여 촉매를 통해 산화 반응해 수소이온(H+)과 전자(e-)로 분해됩니다. 
2. 분해된 수소이온(H+)은 전해질을 통해, 전자(e-)는 전선을 통해 양극(공기극)으로 이동합니다.
3. 외부로부터 공급받은 산소(O2)와 수소이온(H+), 전자(e-)는 양극에서 화학반응을 통해 물(H2O)과 열을 발생시키고. 
4. 발생된 전기가 모터와 배터리로 공급되고, 물은 외부로 배출되게 됩니다. 

수소연료전지차에는 연료전지 스택, 모터, 배터리, 수소탱크, 열·물 관리 장치, 공조장치, 전력 변환장치, 고압밸브 등이 탑재돼 있습니다. 이 중 스택(Stack)은 일반적으로 수 백 개의 셀을 직렬로 쌓아 올린 연료전지 본체로, 수소와 산소의 화학반응이 일어나 전기가 발생하는 지점입니다. 스택의 단위 셀은 막전극 접합체(MEA)와 분리막(Separate)으로 구성돼 있습니다. 이 중 MEA는 수소 이온을 이동시켜주는 고분자 전해질막, 전해질막의 양면에 백금 촉매를 도포하여 구성되는 촉매 전극인 양극(Anode, 공기극)과 음극(Cathode, 연료극)으로 나뉘게 됩니다. 

수소연료전지차 vs 전기차

 수소연료전지차는 공해물질이 거의 배출되지 않으므로 환경오염이 적고, 적은 연료량으로도 먼 거리 주행이 가능합니다. 그러나 심한 차량 사고 시에는 수소가 폭발할 가능성이 있고, 수소를 생성해 내는 데 있어 에너지 소모가 커 경제성이 단점으로 지적되고 있습니다.
 
수소연료전지차와 전기차를 비교해 보면 수소연료전지차는 충전 시간이 5분 내외로 짧은뿐더러 충전 후 이동거리도 긴 편입니다. 그러나 생산 비용이 높고 차량 가격이 높다는 단점이 있습니다.

전기차는 수소차보다 훨씬 저렴하고, 충전 등 인프라도 상대적으로 구축돼 있다는 장점이 있습니다. 하지만 전기 충전 시 시간이 20~30분으로 비교적 길고, 주행 거리도 수소차보다 훨씬 짧다는 단점이 있습니다.

수소연료전지차 개발 현황

세계 최초로 수소연료전지 자동차를 개발한 회사는 다임러 크라이슬러로, 1994년 수소저장 방식의 연료전지를 이용한 NECAR1(New Electric Car)을 선보였습니다.

현재 다임러 크라이슬러, 포드, GM, 도요타, 현대 등 대부분의 자동차 회사들이 연료전지 자동차 개발에 투자하고 있고 시장 선점을 위한 각축전을 벌이고 있습니다. 또 제너럴모터스(GM)는 2001년 가솔린 이용한 연료전지를 개발했고, 2002년 1월 미국 디트로이트에서 열린 ‘북미 국제 모터쇼’에서 연료전지 콘셉트카인 '오토노미(AUTOnomy)'를 공개해 눈길을 끌었습니다.  

우리나라에서는 현대에서 2001년에 순수 연료전지로 가동되는 '싼타페 연료전지차'의 시범주행에 성공했고, 2002년 9월 미국 캘리포니아 주에서 개최된 '2002 퓨얼셀 로드 랠리'에서 다임러 클라이슬러ㆍ포드ㆍGMㆍ혼다 등 경쟁사 연료전지차와 함께 300마일 연속주행에 성공했습니다. 그리고 현대자동차는 2010년 3월 투싼 ix를 제네바 모터쇼에서 첫 선을 보인 후 2013년 3월 세계 최초로 수소차 양산에 성공하면서 유럽에 처음으로 수출하였습니다.

참고문헌:  pmg 지식엔진연구소