[한국자동차연구원 천안·아산 강소특구 육성기업 CEO] 수소연료전지용 수소 공급계 개발 및 제조하는 기업 ‘홍스웍스’

정지홍 홍스웍스 대표

-대표 아이템은 ‘수소 재순환 기술 및 수소공급시스템(FPS, Fuel Processing System)’
-기존 수소재순환 이젝터의 한계인 높은 작동압력, 제한된 운전 범위, 제어 문제를 해결

홍스웍스는 수소연료전지 시스템의 BOP(운전장치) 중 하나인 수소공급시스템을 설계부터 제조, 시험까지 자체 시행하며 고객 맞춤형으로 제품을 개발하는 기업이다. 특히 연료전지의 효율과 내구성에 직접적인 영향을 미치는 수소 재순환 기술에 강점을 가지고 있다. 기계공학을 전공하고 기계 설계를 중심으로 경력을 쌓아온 엔지니어 출신의 정지홍 대표(42)가 공동창업자로 2020년 4월에 설립했다.

대표 아이템은 ‘수소 재순환 기술 및 수소공급시스템(FPS, Fuel Processing System)’이다. 특히 기존 수소재순환 이젝터의 한계인 높은 작동압력, 제한된 운전 범위, 제어 문제를 해결한 것이 가장 큰 특징이다.

홍스웍스가 개발한 재순환 수소공급시스템은 △경쟁기술 대비 낮은 운전 압력(약10bar에서 구동 가능(경쟁사 17~20bar)) △금속 3D프린팅 기술활용을 통한 최적 유로 구현 및 이형 노즐 구조 적용으로 수소 재순환 성능 향상 △연료전지 전체 운전 영역에서 수소 재순환 기능 작동(기존 약 20% 미작동) 기능을 가지고 있다.

단순한 기계장치가 아니라, 수소 공급·압력·유량·재순환을 고객의 운전조건에 맞게 제어하는 전용 컨트롤러를 제공한다. 이를 통해 고객은 직관적이고 정밀한 제어를 할 수 있다. 기존 이젝터 방식의 경량,소형 및 내구성의 장점을 그대로 유지하기 때문에 고객사의 연료전지 시스템 최적화에 도움이 된다.

홍스웍스의 경쟁력은 첫째, 기존 이젝터 대비 ‘운전 영역의 획기적 확장’을 할 수 있다는 것이다. 이형 노즐 구조와 내부 유로 최적화 기술을 통해 기존 이젝터의 가장 큰 약점이던 미작동 영역을 개선했다. 특히 선박, 드론, 상용차, UAM와 같이 다양한 부하가 빈번히 변하는 모빌리티용 수소연료전지 시스템에 핵심 가치를 제공한다.

둘째, 낮은 공급 압력에서 작동한다는 것이다. 저압 구동을 지원해 수소탱크 잔량까지 더 효율적으로 활용할 수 있으며, 이는 모빌리티 적용 시 주행거리 연장이라는 직접적인 성능 향상으로 이어진다. 또한 암모니아, 액화수소를 활용하는 시스템에서 바로 적용 가능성을 갖춘 재순환 수소공급시스템이라고 할 수 있다.

셋째, 개발부터 제어 파라메터까지 ‘통합 수소공급 솔루션’을 제공하는 것도 경쟁력이다. 홍스웍스는 고객사의 제품 개발 단계부터 협업하여 최적화된 제품을 설계, 제조하는 것뿐만 아니라 시험을 통해 최적의 제어 파라메터까지 제공하는 것을 목표로 하고 있다. 더 정확한 제어 기술 확보를 위해 현재 한국자동차연구원과 함께 연료전지 스택과 재순환 수소공급계 통합 시험 기술을 개발하고 있으며 2026년부터는 고객사의 연료전지 스택의 운전에 최적화된 제어 파라메터를 제공할 것으로 기대한다. 이에 따라 연료전지 고객사는 개발 기간 단축, 비용 절감 등의 실질적인 이점을 얻을 수 있다.

“홍스웍스는 연료전지 시장의 특성상 B2B 기술 검증 중심의 영업 전략을 운영하고 있습니다. 주로 개발 프로젝트에 공동으로 참여하여 협업하는 방식이 대부분입니다. 현재 국내 대,중견,중소기업과 약 10건 이상의 개발 프로젝트를 진행 중이거나 완료했고 이 중 2건은 2026년부터 초기 양산에 들어가는 제품이 있어 실제 제품 매출 발생이 시작될 것으로 기대하고 있습니다. 해외시장은 현지 파트너와 협업하는 방식으로 진출할 계획이며 현재 RFQ를 받아서 제품을 개발 중인 건이 2~3건 있습니다.”

현재 한국자동차연구원과 공동으로 개발하고 있는 연료전지 시험 장치용 재순환 모듈을 향후 시험장치 업체에 공급을 추진 중이다. 이를 통해 연료전지 스택 개발 단계에서 당사 수소재순환 기술이 자연스럽게 활용되도록 함으로써 향후 점유율을 높이는데 기여할 것으로 기대하고 있다.

홍스웍스는 2024년 10월 첫번째 Seed 투자를 유치했다. 현재는 초기 양산 체계 구축을 위한 Pre-A 단계 투자 유치를 추진 중이다.

“2027년 이후 연료전지 시장이 본격적으로 개화하여 2030년부터 급격히 성장할 것으로 예상되는 만큼 향후 후속 투자유치를 통해 대량 양산 체계를 갖춰 시장의 성장세와 함께 성장하는 게 목표입니다.”

정 대표는 어떻게 창업하게 됐을까. “연료전지 시스템 기업들과 공동 개발을 하면서 큰 병목 중의 하나가 재순환 기술의 한계라는 것을 여러 차례 경험했습니다. 블로워 방식은 오일 오염과 내구성 문제 및 향후 고온화 되어가는 연료전지에 대응이 어려운 점이 있고 이젝터 방식은 미작동 영역과 제어 난이도가 뚜렷했기 때문입니다. ‘이 문제를 해결할 수 있다면 연료전지 전체 시스템의 성능과 경제성을 한 단계 끌어올릴 수 있다’는 확신이 있었고 중소기업으로써 투자하고 시작할 수 있는 아이템이었습니다. 이것이 창업의 출발점이었습니다. 초기 자금은 창업지원 사업인 청년창업사관학교를 통해 마련할 수 있었고 이후 다양한 정부 지원 사업 및 정책자금, 고객사의 기술개발 용역 수행 등을 통해 지금까지 운영 및 기술을 개발해 올 수 있었습니다.”

창업 후 정 대표는 “실제 고객사의 스택에 저희 이젝터를 적용했을 때 재순환 효율 향상, 시스템 부피·중량 감소 같은 결과가 확인됐을 때 가장 큰 보람을 느낀다”며 “기존 이젝터 기술로는 해결할 수 없었던 영역을 저희 기술로 해결해 개발 기간 단축 및 비용 절감 효과가 발생했다는 피드백을 받았을 때, ‘이 기술은 산업적으로 필요한 기술이구나’라는 확신을 다시 느끼게 된다”고 말했다. 덧붙여 “새로운 개발 목표를 세우고 팀원들과 밤새 고민하며 문제를 해결해 나가는 과정에서도 큰 보람을 느끼고 있다”고 말했다.

앞으로의 계획에 대해 정 대표는 “단기적으로는 200kW급 제품 상용화, 재순환 수소공급계 라인업 확대, 원가 경쟁력 확보, 양산 체계 구축에 집중하고 있다”며 “중장기적으로는 중국을 포함한 해외 기업과의 실증 확대, 드론·건설기계·UAM 등 다양한 모빌리티 시장 진출, 평가 장비 기업과의 라이선스 비즈니스 확대, 수소공급계–스택 통합 모듈 개발을 목표로 하고 있다”고 말했다.

덧붙여 “궁극적으로는 수소연료전지 생태계에서 고객과 함께 성장하는 기술 파트너이자, 글로벌 시장에서 경쟁력 있는 ‘수소공급계 전문 기업’으로 자리 잡는 것이 홍스웍스의 비전”이라고 말했다.

설립일 : 2020년 4월
주요사업 : 수소연료전지용 수소공급계 개발 및 제조
성과 : 국내 대기업 2곳과 2026년부터 제품 양산 협의중, 2024년 중소벤처기업부 TIPS 선정, 인천테크노파크 ‘레전드 50+’ 및 중기부 ‘초격차 스타트업 1000+’ 선정, 4건의 특허 등록 및 다수 특허 출원, 한국자동차연구원과 통합 시험·제어 기술 공동 개발 중, 중국을 중심으로 해외 완성차 기업과 실증 협의 진행 중이며, 차세대 수소공급장치 양산 체계 구축 준비

이진호 기자 jinho2323@hankyung.com