사진=게티이미지뱅크
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태양광, 배터리, 수소 등 차세대 에너지 기술을 주도하는 장비와 소재 업체 몸값이 치솟고 있다. 생성형 인공지능(AI) 기술이 초래한 전력난과 글로벌 탄소중립이라는 메가트렌드에 올라타고 있어서다. 테슬라, 아마존 등 빅테크의 공급망에 신규로 편입되는 혁신 기업이 특히 주목받고 있다.

◇반도체 기술로 차세대 태양광 제조

"테슬라가 찜했다" 몸값 폭등…1년 만에 주가 7배 뛴 회사
12일 업계에 따르면 올 들어 에너지 신기술로 가장 주목받는 분야는 차세대 태양광 발전 기술인 ‘탠덤 셀’이다. 빛 흡수율이 뛰어난 소재인 페로브스카이트를 활용해 기존 태양광 셀 대비 전력 생산량을 최대 50% 이상 늘릴 것으로 기대된다. 주택과 공장 외벽 및 지붕, 스마트폰과 자동차 등 일반 제품뿐 아니라 우주, 항공, 방위산업 등 다양한 영역에 활용될 수 있어 전 세계 에너지업체가 기술 동향에 촉각을 곤두세우고 있다.

국내에선 주성엔지니어링이 관련 기술을 20년 이상 축적했다. 반도체용 초정밀 원자층증착(ALD) 기술을 태양광 생산 공정에 활용한 것으로 전해졌다. 탠덤 셀 모듈 양산에도 성공한 것으로 알려졌다. 최근 업계에선 주성엔지니어링이 고효율 탠덤 태양전지 설비를 테슬라에 공급할 수 있다는 기대가 확산했다. 이날 기준 최근 1년간 주가가 625% 폭등했다.

OLED(유기발광다이오드) 디스플레이 증착 기술을 페로브스카이트 장비에 이식한 선익시스템도 탠덤 셀 유망주로 꼽힌다. 지난 1년간 주가가 108.9% 상승했다. 초정밀 미세 코팅 인프라를 탠덤 셀 제조 공정에 적용한 신성이엔지도 주목받는다. 페로브스카이트 상용화 기술을 선점한 유니테스트와 탠덤 셀 전용 초정밀 레이저 가공 장비를 개발한 필옵틱스도 차세대 태양광 공급망 업체로 분류된다.

◇실리콘 음극재·전고체 기술 부상

차세대 배터리 공급망에선 실리콘 음극재와 전고체 배터리 기술이 떠오르고 있다. 배터리 효율을 높이는 신기술로 초기 상용화 단계에 공통점이 있다. 대주전자재료는 실리콘 음극재 기술을 인정받고 있다. 전기차에 쓰이는 리튬이온배터리는 양극, 음극, 분리막, 전해질로 구성되는데 이 중 음극재가 배터리 수명에 가장 큰 영향을 미친다. 기존 음극재엔 흑연이 사용되는데 실리콘 음극재는 흑연에 실리콘을 결합해 리튬이온 용량을 최대 10배 이상으로 늘려준다. 대주전자재료는 실리콘 음극재 비중을 단계적으로 높여가고 있다. 2019년부터 폭스바겐그룹의 전기차 ‘포르쉐 타이칸’에 관련 제품을 납품하는 것으로 알려져 있다. 최근 배터리 수명과 급속 충전의 중요성이 커지면서 1년간 주가가 66.5% 올랐다. 엠케이전자는 실리콘 음극재 분야의 합금 소재에서 성과를 내고 있다. 최근 1년간 주가가 246.4% 뛰었다.

액체 전해질을 고체로 바꿔 효율을 높이고 안정성을 강화하는 전고체 기술도 최근 들어 속도를 내고 있다. 휴머노이드, 드론, 선박 등 전력효율이 필요한 제품에 다양하게 쓰일 것으로 예상된다. 고체 전해질 대장주인 이수스페셜티케미컬(101.2%)과 하이엔드 동박·전고체 생태계를 구축 중인 롯데에너지머티리얼즈(144.1%)는 최근 1년간 주가가 두 배 이상으로 뛰었다. 고체 전해질 필수 소재를 다루는 한켐과 실리콘 음극재 팽창 억제 기술을 보유한 나노신소재도 주목받는다.

◇빅테크도 수소전지시장 진출

수소전지시장엔 미국 빅테크가 속속 참전하고 있다. AI 데이터센터가 요구하는 막대한 전력을 공급하려면 수소전지도 필요하다는 판단에서다. 국내 상당수 수소업체가 이들 기업과 협의 중인 것으로 전해졌다.

발전용 수소 연료전지업체 두산퓨얼셀이 대표적이다. 두산의 수소연료전지인 인산형 수소연료전지(PAFC)는 최근 글로벌 빅테크로부터 기술·품질 검증을 받은 것으로 전해졌다. 미국 전역에서 짓고 있는 데이터센터에 설치될 수 있다는 기대 등으로 최근 1년간 주가가 284.9% 급등했다. 수소전지의 심장부인 막전극접합체(MEA) 원천기술을 보유한 비나텍도 최근 1년간 주가가 255.6% 폭등했다. MEA는 수소와 산소의 화학 반응을 일으켜 전기를 생산하게 하는 핵심 소재다. 비나텍은 수소전지 핵심 밸류체인을 수직계열화하고 있다.

앞으로 수소전지시장은 더 커질 것으로 기대된다. 전력 효율이 좋은 고체산화물연료전지 수소연료전지가 AI 데이터센터의 비상 전원용으로 채택되는 사례가 잇따르고 있어서다. 오염물질을 배출하지 않는 친환경 에너지라는 것도 강점이다.

틈새시장을 선점한 강소기업도 많다. 특수목적용 수소전지시장을 개척한 범한퓨얼셀은 잠수함과 선박 등에 고신뢰성 연료전지를 독점 공급한다. 미코는 고체산화물 연료전지 분야에서 특화한 기술력을 보유했다. 발전 효율이 60% 이상으로 데이터센터용으로 최적화한 핵심 부품 스택을 국내에서 처음으로 국산화했다.

성상훈 기자 uphoon@hankyung.com