수소 사용 필수 ‘운송분야’…수소차 성장↑
수소차 경쟁력 강화 위해 개발 지원 쏟아야

[에너지신문] 기후변화 대응을 위한 국제사회의 움직임이 빨라지고 있다. 세계 각국은 기후변화에 대응하기 위해 2050년까지 탄소중립(carbon neutrality)에 동참하는 ‘2050 탄소중립’을 선언하고 있다.

이를 달성하기 위해서는 현재보다 상향된 온실가스 감축 노력이 필요하며 이러한 측면에서 수소경제의 필요성에 주목하고 있다.

기후변화 대응에 효과적인 방법 중 하나는 탄소에 기반한 에너지 시스템을 수소 중심으로 전환시키는 것으로 수소는 전기, 열에너지 등 최종 에너지로의 변환이 가능할 뿐만 아니라, 전기와 달리 대용량 장기간 저장이 가능하며, 석유나 가스처럼 에너지가 부족한 지역으로 이동이 가능한 장점이 있기 때문이다.

최근 급속히 증가하고 있는 태양광, 풍력과 같은 재생에너지는 계절, 날씨, 시간에 따라 생산량이 달라지므로 이의 보완을 위해 ESS가 필요하다.

수소는 배터리 기반의 ESS와 달리 장기간, 대용량으로 에너지 저장과 이동이 가능하므로 그리드 전력이 풍부할 때 전기 분해로 수소를 생성·저장해 에너지가 필요한 지역으로 이동, 사용할 수 있는 효율적인 에너지 자원이다. 이에 중동의 산유국들도 수소를 차세대 에너지원으로 낙점하고 수소에너지 산업 집중 육성을 추진하고 있다.

또한 수소는 단순히 에너지원으로서 뿐만 아니라 운송, 철강산업, 정유산업, 농업, 반도체 등 다양한 분야에 사용되므로 탄소중립에 기여하는 바가 훨씬 크다. 특히 철강산업의 경우 전체 이산화탄소배출 중 8%를 차지하는 고탄소 배출업종인데, 이를 수소를 사용하는 공법으로 변경하면 이산화탄소배출을 대폭 줄일 수 있다. (아래 그림 참조)

운송분야는 글로벌에너지의 20%를 사용하면서 이산화탄소 배출비중이 15%에 달하고 있어 향후 가장 많은 수소사용이 필요한 산업분야로 주목받고 있다.

현재는 전기차를 중심으로 친환경차로의 전환이 이뤄지고 있으나 수소전기차는 장거리 운송과 짧은 충전시간의 장점이 있어 버스와 트럭을 비롯해 선박, 항공, 철도 등의 운송 분야에는 수소전기차가 유리하기 때문에 전기차와 시장을 양분할 것으로 기대되고 있다.

일부에서는 전기차의 에너지 효율이 수소전기차보다 훨씬 우수하므로 수소전기차는 경제성이 없다고 주장하고 있다.

단순히 에너지 효율만을 비교하면 맞는 말이나 전기차의 경우 배터리를 제조하는데 사용되는 많은 광물과 여기에 사용되는 에너지, 그리고 사용후 남는 폐기물 등을 고려하면 평가는 달라질 수 있다.

이에 글로벌 자동차업체들도 상용차를 중심으로 수소전기차 개발에 속도를 내고 있다. 지난 1월 르노자동차는 연료전지업체인 플러그파워와 수소상용차 생산을 위한 합작법인 설립을 발표했다. 5~6톤 규모의 수송용 밴을 시작으로 연간 생산규모를 수만대 수준까지 확대한다는 계획이다.

▲ 2021년 1분기 국가별 수소차 판매현황.
▲ 2021년 1분기 국가별 수소차 판매현황.

독일 다임러는 상용차 강자인 스웨덴 볼보트럭과 수소전기트럭의 연료전지 시스템 개발을 위한 합작사를 2020년 6월 출범, 2023년 시범운행과 2025년 판매를 목표로 하고 있다. 이외에도 토요타, 혼다, 미쓰비시 등 다수의 상용차업체들이 개발 계획을 발표하며, 수소상용차 경쟁에 뛰어들 준비를 마쳤다. 

승용차 분야에서는 토요타가 2020년말 세단형 수소 연료전지차 ‘미라이(MIRAI)’ 전면 개량 모델을 출시하며 기존 모델보다 10배로 생산량을 확대한다고 발표했다. 이러한 움직임에 힘입어 2021년 수소전기차 판매는 전년보다 2배이상 성장할 것으로 전망되고 있다.

이미 1분기에 일본과 미국은 전년도 연간 판매량을 돌파했고 중국 역시 1분기 발주량이 지난해 판매량에 육박하고 있다. 이에 2021년 연간으로는 전년대비 2배 이상 성장하며 최초로 2만대를 돌파하는 해가 될 것으로 기대감이 커지고 있다.

현재 지구는 이미 기후위기를 맞이하고 있다. 급속히 진행되고 있는 빙하 면적의 감소, 잦은 태풍과 대규모 산불 모두 지구온난화의 결과라고 보고 있다. 이를 위해 다양한 기후변화 대응 기술개발이 필요하며 수소는 이를 위한 핵심분야이다.

단순히 경제성만을 따졌으면 태양광이나 풍력과 같은 재생에너지와 전기차 모두 현재보다 시장형성이 훨씬 뒤로 미뤄졌을 것이다. 모두 지구에 필요한 기술이므로 정책적 지원을 통해 경제성을 확보해나가고 있는 것이고 수소전기차는 이제 출발점에 서 있는 단계이다.

수소전기차의 장점을 살려 전기차와의 경쟁을 통해 수소생태계를 더욱 살찌게 하면서 소비자에게는 선택의 폭을 넓혀 줄 수 있을 것이므로 지금은 수소전기차의 개발에 많은 지원을 쏟아야 할 때다.

마침 미국, 일본 등 주요국가에서 2021년 1분기 수소전기차 판매량이 전년도 연간판매량을 웃도는 성과를 나타내고 있어 2021년은 수소전기차가 크게 성장하는 한 해가 될 것으로 전망되고 있다. 탄소중립의 중요한 한 축을 담당할 수소전기차의 선전을 기대해본다.

▲ 주요 업체들의 수소트럭 개발 동향.
▲ 주요 업체들의 수소트럭 개발 동향.

 

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