Toyota Motor 북미 법인(Toyota Motor North America, TMNA)은 TMNA 캘리포니아 R&D 사무소의 명칭을 북미 수소 본부(Hydrogen Headquarters, H2HQ)로 변경한다고 발표했다. 수소 경제를 추진하면서 연료전지와 부가적인 수소 관련 제품과 기술을 지원한다는 의미를 재차 강조하기 위한 것이다. 수소 관련 제품의 연구?개발부터 상업화 계획과 판매 업무를 진행하는 팀을 위해 최근 신규 H2HQ의 업무 공간을 리모델링했다. 향후 유연한 마이크로그리드(flexible microgrid), 지속 가능한 고객 교육 센터 등 H2HQ 캠퍼스에 핵심 요소를 추가할 계획이다.

Ted Ogawa TMNA 사장 겸 CEO는 “Toyota는 30여년 간 수소 연료전지 전기 솔루션을 개발했으며, 이러한 확장 가능한 무공해 기술을 전동화 포트폴리오의 일부로 계속 추진할 것”이라고 말했다. 그는 “이 시설을 북미 수소 본부로 명명한 것은 연료전지 개발 분야에서 당사의 리더십을 나타내며, 당사는 탄소 배출을 줄일 수 있는 실제적인 제품을 개발하고 있다”고 덧붙였다.

Toyota Motor Corporation은 작년 일본의 수소 사업부를 개편하여 ‘수소 공장(Hydrogen Factory)’을 만들었다. 한 장소에서 수소와 관련된 모든 업무를 진행하여 수소전지 또는 수소 관련 제품과 관련한 고객 중심의 제품 개발과 생산 속도를 높이기 위한 생각이었다. 당시 Toyota Motor 유럽 법인은 Toyota의 수소 사업의 추가적인 성장을 도모하고 유럽 전역에 수소 생태계와 기반시설 출시를 앞당기기 위해 자체 ‘수소 공장’을 발표했다.

H2HQ는 북미 중심의 수소 계획을 주도한다. 동 시설은 수소 관련 글로벌 기술과 제품의 현지화를 지원하며, 소형 연료전지 활용, 대형 연료전지 활용 기회, 정치형 연료전지를 이용한 발전, 항만 차량(port vehicle) 활용 분야 등이 포함된다. 이 시설은 이미 인상적인 연구?개발 자산을 제공한다. Toyota는 1.2MW의 최대 규모 동력계(dynamometer), 확장 가능한 테스트 벤치(test bench), 여러 차량을 지원하는 수소 연료 충전소 등을 공개했다. 수소 분야 지배력을 강화하려는 북미 H2HQ의 목표에는 성장과 리더십을 위한 지위를 굳히기 위한 여러 프로젝트가 포함된다.

Josh Newman 캘리포니아주 제29선거구 상원의원은 “Toyota가 오랫동안 캘리포니아에 투입한 자원을 기초로 이제 북미 수소 본부를 설립한다는 소식을 기쁘게 생각한다”며, “이 시설의 성과를 통해 캘리포니아가 더욱 역동적인 청정 에너지 경제로 나아가고 있다”고 말했다. 아울러 “이 시설은 탄소 배출을 줄이고 환경 관리(environmental stewardship)를 촉진할 것이며, 주 전역에서 청정 수소 계획을 통해 중요한 분야의 리더십을 발휘할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

유연한 마이크로그리드 시공이 먼저 시작되었다. 이 시설은 현재 기용 가능한 에너지원을 제공하며, 230kW 태양광 전지 시스템과 1MW급 정치형 수소 이온 교환막(proton exchange membrane, PEM) 연료전지 발전기, 325kW 고체 산화물 연료전지(solid oxide fuel cell, SOFC), 현장에 설치하는 500kW 배터리 에너지 저장 시스템을 포함한다. 마이크로그리드는 동 캠퍼스의 전력 필요를 지원하기 위해 만들어졌으며 전력을 직접 생산하는 오프그리드(off-grid) 능력도 갖추고 있다. 2026년 완전한 가동이 예상된다.

Liane Randolph 캘리포니아 대기자원위원회(CARB) 위원장은”캘리포니아는 청정한 공기, 탄소 중립, 생동감 있는 경제에 대한 높은 목표치를 설정하고 있다”며, “Toyota의 투자가 캘리포니아 수소 연료전지 기술의 연구?개발로 확장되고 있다”고 말했다. 그는 “이러한 혁신으로 무공해 수송 수단의 연구와 배치 속도가 빨라지고, 특히 상품 이동 분야의 탈탄소화에 영향을 줄 것”이라고 설명했다.

Toyota는 향후 북미 H2HQ에 지속 가능한 교육 센터도 포함할 계획이라고 말한다. 예약제 관람을 운영하며 이 센터는 수소가 핵심 역할을 담당하는 Toyota의 지속 가능성 비전을 살펴볼 수 있는 허브 역할도 담당한다.

◆ 30여년의 개발 기간

《Mirai》로 세계 최초의 양산 수소 전기차를 개발한 사례부터 대형 수송, 전력 시스템 등 무공해 혜택을 누릴 수 있는 다른 분야로의 기술 적용과 확장에 이르기까지, Toyota의 수소 연료전기 기술 연구와 개발은 30여년 간 지속되었다.

캘리포니아 사무소는 그 중 많은 기간 동안 광범위한 연료전지 전기 프로젝트를 지원하고 시작했다. 연료전지 개발(Fuel Cell Development, FCD) 팀은 2015년 시작된 Toyota의 연료전지 승용차 《Mirai》의 개발을 지원했다. 또한 업계 파트너들과 협력하여 캘리포니아 전역에서 기반시설 확충에 기여했다.

2017년 Toyota FCD 팀은 현지 항구의 탈탄소화 활동을 진행했다. 클래스8(Class 8) 트럭을 인수한 후 Mirai 연료전지 스택 2개를 장착하여 연료전지 기술의 확장성을 증명했다. 이후 PACCAR의 Kenworth 브랜드와 협력하여 개념증명(proof-of-concept) 트럭 10대를 생산했다. ‘쇼어투스토어(Shore to Store)’ 무공해 화물 시설(Zero and Near-Zero Emission Freight Facilities, ZANZEFF) 프로젝트는 수소 전지가 대형 차량의 무공해 파워트레인으로서 가능성을 보유한다는 점을 입증했다. PACCAR와 Toyota는 2023년 이 프로젝트의 상용화를 추진하기로 했다. 또한 Toyota는 1차 공급업체로서 켄터키 공장에서 연료전지 파워트레인 키트를 공급할 예정이다.

더욱 최근에는 정치형 발전 시스템으로 자동차 업계 외부에서도 수소 연료전지 기술을 사용할 수 있다는 점을 증명했다. Toyota와 TRD는 시설이 갖춰지지 않은 곳에 전력을 공급하는 정치형 장치를 건설하기 위한 협력을 진행했다. 이들은 LPGA Tour 장소에 처음으로 이 장치를 활성화했으며, 행사 무대와 음향 시스템에 필요한 전력을 지원했다. 또한 이 솔루션은 청정하고 조용하게 전력을 제공하며 기존의 디젤 발전기를 우수하게 대체할 수 있다는 점을 증명했다. 작년에는 콜로라도주 국립재생에너지연구소(National Renewable Energy Laboratory)에 1MW 연료전지 발전기를 건설하여 마이크로그리드 테스트를 지원했다. 올해 초에는 Kohler와 정치형 발전기 시제품을 생산하는 협력을 진행했다. 이는 워싱턴주 골든데일의 Klickitat Valley Health 병원에 긴급 백업 전력을 제공하기 위한 것이다.