최근 Lead Intelligent의 100% 자회사인 Lead Hydrogen Intelligent가 중국 내 대형 에너지 장비 선도 기업을 위해 구축한 GW급 PEM 수전해조 스마트 조립 생산라인을 성공적으로 출하했다. 장비는 고객 현장에 도착해 현재 시운전 단계에 들어갔다. 중국 최초로 습식막 조립 공정을 적용한 PEM 수전해조 자동화 생산라인인 이 프로젝트는 설계, 공정 검증, 조립·시운전, 장비 출하까지 단 3개월이 걸렸다. 이는 PEM 수전해조 핵심 제조 공정, 기술 혁신, 복잡한 프로젝트의 신속한 납기 측면에서 Lead Hydrogen Intelligent가 보유한 종합 역량을 보여준다.
이 생산라인은 100~750Nm³/h PEM 수전해조의 전 공정 호환 생산을 지원하며, 창고 물류, 입고 검사, 소재 전처리(마킹, 세정, 재단, 치수·결함 검사 등 다수 공정 포함), 자동 스태킹, 압입·체결, 기밀 검사, 전기 제어, 데이터 수집 등 핵심 모듈을 통합한다. 이를 통해 부품 입고부터 스택 완제품 라인 오프까지 일체화·자동화·지능화 생산을 구현한다. 또한 고효율, 고정밀, 고신뢰성, 높은 확장성을 갖추고 있으며, 구축 후 생산능력은 연 1GW까지 확장할 수 있다.
‘수작업 자수’에서 ‘자동화 질주’로: 습식막 조립의 기술적 돌파구
양성자 교환막은 PEM 수전해조의 핵심 부품으로, 습식막 조립 공정에서는 젖은 상태를 유지한 채 조립해야 한다. 그러나 건조 상태와 습윤 상태에서 멤브레인의 치수 체인, 평탄도, 접합면 장력 등 물리적 특성은 크게 다르며, 이는 비전 보정, 자동 픽앤플레이스, 고속 이송, 자동 스태킹, 폐쇄 루프 재검사 등 여러 공정에 연쇄 영향을 미친다. 이처럼 한 부분의 변화가 전체에 파급되는 공정 특성 탓에 습식막 조립은 오랫동안 수작업 의존도가 높았고, ‘수작업 자수’처럼 정밀하지만 비효율적이었다. 이에 따라 양성자 교환막의 습식막 조립 자동화는 업계가 공인한 난제가 됐다.
이를 해결하기 위해 Lead Hydrogen Intelligent는 기계, 비전, 전기, 소프트웨어, 시운전 등 다분야 전문가로 구성된 기술 난제 해결 TF를 꾸리고, 습식막 조립의 핵심 난점을 중심으로 세 가지 핵심 기술을 확보했다.
● 적응형 유연 흡착: 막 소재의 팽윤과 수막 간섭을 해소하고, 손상 없이 안정적으로 파지한다.
● AI 머신비전 이중 위치결정: 독자적 이중 위치결정 폐쇄 루프 검사와 스태킹 실시간 동적 기준을 결합해 전해 셀의 고정밀 스태킹을 구현한다.
● 워터 미스트 폐쇄 루프 제어 시스템: 분무와 습도 미세환경을 정밀 제어해 멤브레인의 돌발 변형을 원천 억제한다.
이를 바탕으로 팀은 다중 메커니즘 흡착, 이기종 파지 융합, 구역별 동적 매칭 기술을 추가로 결합해 그램급 박막부터 킬로그램급 극판까지 모든 소재를 손상 없이 이송하는 데 성공했다. 사전 DOE 시험과 여러 차례 검증을 거쳐 멤브레인 파지 성공률과 위치결정 정확도는 99.5% 이상으로 안정화됐다. 이를 통해 습식막 자동 조립의 핵심 공정을 성공적으로 연결하며 ‘수작업 자수’에서 ‘자동화 질주’로의 도약을 이뤄냈다.
‘성숙한 해답이 없는’ 상황에서 3개월 만에 고객 현장 적용까지
기술적 돌파 외에 새로운 공정을 실제 안정적으로 운영되는 생산라인으로 전환하는 것은 회사의 엔지니어링 능력, 프로젝트 관리 능력, 신속한 납기 능력을 더욱 시험대에 올렸다.
‘성숙한 선례 없음, 공정 검증 필요, 짧은 프로젝트 기간, 높은 납기 요구’라는 복합 과제에 직면해 Lead Hydrogen Intelligent는 초기 제품 흡착 검증부터 공정 검증, 설계, 장비 제조, 라인 전체 시운전을 동시에 추진했다. 또한 DOE 시험, 시뮬레이션 테스트, DFMEA 등 엔지니어링 수단을 통해 품질 리스크 식별과 핵심 공정 검증을 출하 전 단계로 앞당겼다. 동시에 R&D, 공정, 엔지니어링, 프로젝트 팀이 효율적으로 협업하고 신속하게 대응하며 기술 난점을 지속적으로 해결하고 현장 문제를 풀어냈다. 그 결과 프로젝트는 기한 내 고품질로 출하돼 현장 시운전 단계에 들어갈 수 있었다.
탄탄한 기술 난제 해결 능력, 엄격한 엔지니어링 실행 능력, 효율적인 프로젝트 수행 성과를 바탕으로 Lead Hydrogen Intelligent는 고객의 높은 인정을 받았다.
Lead Hydrogen Intelligent의 프로젝트 현장 책임자는 “장비의 자동 운전에서 공정의 안정 운전으로의 전환은 PEM 수전해조 제조 공정에 대한 Lead Hydrogen Intelligent의 깊은 이해와 기술 축적을 보여준다”며 “오랜 업계 경험과 수전해조 조립 생산라인의 속도, 정밀도, 스태킹 품질 관리, 제품 호환성, 생산능력 확장 등에서의 기술 역량을 바탕으로 고객 제품 특성에 맞춘 맞춤형 설계가 가능하다. 이를 통해 장비가 현재 생산을 충족할 뿐 아니라 미래를 향한 지속 업그레이드 능력을 갖추도록 한다”고 밝혔다.
수소에너지 핵심 공정 장비 전문기업인 Lead Hydrogen Intelligent는 자체 확보한 핵심 기술과 완비된 스마트 제조 역량으로 그린수소 장비 제조의 품질 향상과 효율 증대를 지속 추진하고 있다. 글로벌 에너지 전환과 탄소피크·탄소중립 목표가 교차하는 시점에서 그린수소 산업은 각국 전략 배치의 필수 경쟁 분야가 됐다. Lead Hydrogen Intelligent는 앞으로도 수소에너지 장비 스마트 제조 분야를 지속적으로 심화하며, 청정·저탄소·안전·고효율의 현대 에너지 체계 구축에 전문성을 기여할 계획이다.
