다양한 인프라 투자 ‘활발’

전세계가 자원 고갈과 기후 변화 문제로 새로운 친환경 에너지를 찾고 있는 가운데 수소에너지가 미래 에너지원으로 부상하면서 다양한 인프라 투자 움직임이 이뤄지고 있다.

실제로 수소에너지가 최근 들어 미래 에너지원으로 급부상하면서 자연스레 수소경제라는 용어에 대한 관심 또한 높아지고 있다. 수소경제(Hydrogen Economy)라는 용어는 2002년 Jeremy Rifkin이 화석연료 고갈과 환경문제 대두에 따라 동명의 저서에서 처음 사용하면서 확대됐다. 경제학자이자 미래학자인 Jeremy Rifkin은 그의 저서인 ‘Hydrogen Economy’에서 수소에너지를 인간 문명을 재구성할 새로운 에너지 체계로 정의했다. 궁극적으로 수소경제란 에너지 수요와 공급 가치사슬 전체 영역에서 기존 화석연료 대신 수소를 에너지 유통수단(Energy carrier)으로 사용하는 경제시스템을 의미한다.

포스코경영연구원의 ‘미래 에너지 수소경제 시대는 오는가?’ 리포트에 따르면 이러한 수소경제 실현 가능성과 도래시기에 대해 수소 생산단가 및 기술적인 문제 등으로 회의적인 시각도 존재하지만 세계에너지기구(IEA)는 미래 에너지원으로 수소를 지목하면서 수소경제 실현에 이목이 집중되고 있다.

IEA는 지난 2015년 수소가 천연가스, 화학플랜트, 철강회사 등에서 발생한 부생가스 및 물의 전기분해와 같이 다양한 소스에서 생산될 수 있기 때문에 에너지의 전환 및 분산이 가능하다는 데 주목했다. 또한 수소가 탄소배출량 감소에 기여함으로써 환경친화적 에너지 소비사회를 실현할 수 있는 미래 에너지원임을 강조하고 있다.

일본, 수소경제 주도권 한 발 앞서

2030년까지 수소차 80만대 보급

세계 각국의 수소경제 실현 경쟁은 2011년 동일본 대지진으로 인해 심각한 에너지 수급문제를 겪고 있는 일본에 의해 본격적으로 시작됐다.

보고서에 따르면 전세계에서 수소경제 실현을 위해 가장 적극적인 투자를 하는 나라는 일본이다. 일본은 지난 2002년 고이즈미 총리가 수소경제에 대한 의지를 표명한 데 이어 아베 정부 역시 지난해 4월 ‘세계 최초 수소시대’를 선언했다.

일본은 2011년 동일본 지진 이후 자국 에너지 자급률이 10% 미만으로 추락했다. 자국 정서상 원전 신규 건설이 어려운 상태에서 높은 에너지 해외 의존도를 타파하고 지구온난화 해결, 자국 산업 활성화를 위해 수소에너지 집중 개발 계획을 수립해 ‘수소 2030 로드맵’을 발표했다.

일본은 수소경제 실현을 위해 2020년까지 우선적으로 수요 확대를 위해 수소전기차 보급을 확대하고 이를 지탱하기 위한 공급 기반을 구축할 계획이다. 일본 정부는 2020년까지 수소전기차 약 4만대, 2025년까지 약 20만대, 2030년까지 약 80만대 보급을 목표 하고 있다. 이 외에도 다양한 운송 수단 및 가정용 연료전지 기술개발 등도 활발히 진행하고 있다.

또한 수소충전소를 2020년까지 160개소, 2025년까지 640개소까지 구축할 계획을 세우고 있다. 현재 일본은 수소스테이션까지 자동차로 주행 시 약 10분 거리를 계획하고 있으며 지난 2월 기준 수소전기차를 2,300여대를 보급했으며 충전소 개수는 92개소를 운영하고 있다. 이는 같은 기간 우리나라가 수소전기차 187대, 충전소 9개를 보유한 것에 비하면 수소경제 주도권에 한 발 앞서가고 있는 모양새이다.

특히 일본 정부는 오는 2025년까지 수소전기차의 유지비용을 기존 가솔린자동차와 동등한 수준으로 실현하기 위해 다양한 수소공급 계획을 수립했다. 실제 일본 정부는 수소를 경쟁력 있는 가격으로 공급하기 위해 신재생에너지를 이용한 수소충전소 건립(2020년까지 100개소 건설)에 속도를 내고 있으며 2025년까지 수소전기차 가격을 하이브리드 자동차 수준으로 낮출 계획이다. 뿐만 아니라 향후 2030년까지 수소 공급가격을 혁신적으로 낮추기 위해 해외에서의 수소 제조 및 운송, 저장 도입에도 힘쓰고 있다.

중국, 2030년 수소차 100만시대 공식화

중국 정부도 지난해 수소전기차 로드맵을 확정하고 오는 2030년 까지 수소차 100만대 시대를 공식화 했다. 중국은 2017년 기준 1,130대의 수소전기차를 판매했으며 중국의 6개 자동차사가 수소연료전지차 실증을 진행 중이다.

업계에 따르면 중국은 2020년 수소전기차 5,000대, 충전소 100기 이상 보급을 시작으로 2025년 5만대·300기 이상, 2030년까지 100만대·1,000기 이상 누적 보급한다는 계획이다. 이를 위해 중국 정부는 전기차와 플러그인 하이브리드 자동차의 보조금은 점차 축소하면서 수소전기차에 대한 보조금은 현재 수준을 유지(현재 승용차 20만위안, 버스 30만위안, 화물차 50만위안 지원)하기로 했다. 또한 충전소 보급 확대를 위해 구축비용의 60%를 지원하고 전담 관리 부서까지 운영하는 등 인프라 확충에 역점을 두고 있다.

미국·유럽, 다양한 실증 통한 수소경제사회 진입 시도

친환경차 보급을 위해 다양한 전략을 수립 중에 있는 미국은 현재 2017년 기준 26대의 수소버스가 실증 중인 미국은 2030년까지 1만2,000대의 ZEB 도입에 박차를 가하고 있다.

현재 캘리포니아주에서는 오는 2021년부터 자동차 전체 판매 대수의 8%를 배출가스가 전혀 없는 전기차나 수소전기차로 채워야 한다. 캘리포니아주는 2050년까지 약 27%의 친환경차 보급을 목표로 하고 있다. 이를 위해 2018년까지 100개의 수소충전소 구축을 목표로 하고 있으며 2023년까지 수소충전소 123개소를 구축해 최대 6만대의 수소차를 보급할 계획이다. 캘리포니아주는 현재 33기의 상용충전소를 운영하고 있으며 2017년 9월 기준 40기가 승인돼 있는 상태이다. 이외에도 미 북동부 8개주에는 12기가 건설 중이며 버스용 충전기 8기가 건설됐다.

이와 함께 유럽은 오래 전부터 탄소 저감, 온실가스 문제 등에 주목한 만큼 수소에너지에도 다양한 실증 등을 진행하며 수소경제사회 진입을 시도하고 있다. 특히 독일을 중심으로 수소경제와 관련한 다양한 프로젝트를 진행되고 있다.

현재 유럽연합(EU) 회원 국가 등 유럽에는 139개소의 수소충전소가 구축돼 있으며 EU회원국에는 900여대의 수소차가 보급된 상태이다.

독일의 경우 현재 45개소의 충전소를 운영하고 있으며 2025년까지 400개의 수소충전소를 구축하고 2019년까지 100여개의 충전소를 설치할 예정이다. 독일은 2002년 CEP(Clean Energy Partnership)를 설립, 수소에너지에 대한 적합성 검증을 시작해 2006년 NIP(National Innovation Program)을 통해 수소연료전지 기술개발을 촉진했다. 2008년에는 NOW(National Organization Hydrogen and Fuel Cell Technology)를 설립했으며 독일 연방교통부는 2019년까지 수소연료전지 기술개발 촉진을 위한 NIP의 2단계에 약 2억5,000만유로(3,250억원)을 투자할 계획이다. 또한 독일은 신재생에너지로 수소를 생산해 기존의 가스 Grid를 통해 공급하는 수소 공급가치사슬에 대한 다수의 프로젝트도 추진 중에 있는 것으로 알려졌다.

영국은 현재 런던을 중심으로 수소충전소를 설치하고 있으며 12기의 수소충전소를 운영하고 있다. 또한 글로벌 석유회사인 셀(Shell)이 석유 이후 시대를 대비해 수소충전소 인프라 구축에 투자할 예정이다.

또한 유럽은 FCH JU(The Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking)을 중심으로 수소전기버스 보급을 2020년까지 세계 최대규모로 할 예정이다. 이를 위해 2001년부터 350bar의 수소버스 실증을 시작했으며 현재 High V.Lo.City, HyTransit, 3Emotion 등 3개의 프로그램 및 약 90여대의 실증을 진행 중이다.

한국, 수소경제 진입 위한 중장기 로드맵 준비

수소차 생태계 구축 위해 2022년까지 2조6,000억원 투입

세계 각국의 이같은 움직임 속에 우리나라도 수소경제사회 진입을 위해 중장기적인 로드맵을 준비하고 있다.

정부는 2020년 1만대, 2025년 15만대, 2030년은 63만대, 2050년까지 700만대의 수소차의 보급을 목표로 하고 있으며 수소충전소 역시 2020년 100기를 시작으로 2025년 210기, 2030년 520기, 2050년 1,500기를 목표로 수소차 보급 및 시장 활성화 계획을 세우고 있다. 또한 미세먼지 관리 종합대책을 세우면서 2022년까지 수소차 1만5,000대 충전소 310기를 보급할 뿐만 아니라 고속도로 휴게소에 복합휴게충전소 160기를 구축하는 목표를 세웠다. 뿐만 아니라 2020년까지 수소버스를 개발하고 시범보급을 통해 수소버스 보급 확대를 준비하고 있다.

이를 위해 정부는 최근 수소전기차 생태계 조기 구축을 위해 2022년까지 수소차 생산공장 증설, 수소버스 제작, 버스용 수소저장용기 개발 등에 총 2조6,000억원을 투자한다고 밝혔다. 선진국 대비 수소경제 기반이 미약해 정부와 산업계가 전략적 협업을 통해 수소전기차와 수소충전소, 수소에너지 등 수소차 생태계를 조기 구축할 계획이다.

수소경제관련 산업 경쟁력 위한 제도적 뒷받침 필요

포스코경영연구원 이종민 수석연구원은 “수소경제 실현 여부는 현재 가장 적극적인 정책을 구사하고 있는 일본의 성장 궤적을 토대로 판단할 수 있을 것”이라며 “축적된 기술 수준으로 볼 때 일본의 수소경제 실현 여부는 수소 공급가격이 경쟁력을 확보하는 10~15년 이후 현실화 될 것으로 판단된다”고 설명했다. 아울러 “수소경제 실현을 위해 각국 정부가 수소전기차 보급 정책을 구사하고 있는데 하이브리드 자동차에서 전기자동차, 다시 수소전기차로 이어지는 차세대 자동차 경쟁을 주시해야 함은 물론 기존 소재 대비 고압, 저원가, 고내구성 소재에 대한 시장 수요도 확대될 것”이라고 전망했다.

이와 함께 우리나라의 경우 수소저장, 운송 및 충전에 대한 국내 기술력이 상대적으로 취약해 이 부분에 대한 R&D 및 투자가 활발할 것이라는 전망과 함께 “수소경제 실현을 위해서는 산·학·연 협력 및 연구개발이 활발하게 진행돼야 함은 물론 국내 수소경제 관련 산업이 자생적인 경쟁력을 갖추기 위해 일정기간 규제 개선을 비롯한 규격, 인증제도 등 정부의 제도적 뒷받침이 필요하다”고 덧붙였다.