수소경제, 심각한 유럽 현안…수소생산 프로젝트 ‘시동’
한국, 충전소 중심 정책에서 생태계 구축으로 확대돼야

[에너지신문] 2022년은 수소산업에 있어 중요한 변화를 가져온 한 해가 됐다.

그동안 수소산업은 탄소중립 달성을 위한 주요 요소이자 미래 성장산업의 하나라는 측면이었다면 러시아-우크라이나 전쟁으로 인해 에너지 안보 측면에서도 꼭 필요한 산업으로 인식되면서 중요성이 더욱 부각됐다.

러시아-우크라이나 간 전쟁으로 에너지 수급과 안보 문제는 유럽 국가들에게 심각한 현안으로 급부상했고, 이에 지난 5월 EU는 러시아 에너지 의존 중단 및 친환경 전환 가속화를 위한 EU의 에너지 안보 계획인 ‘REPowerEU’ 계획을 발표했다.

REPowerEU의 핵심은 러시아에 대한 화석연료 의존도를 재생에너지와 수소를 통해 낮추는 것으로, 2030년까지 풍력 510GW, 태양광 740GW를 확보하고 이를 이용해 역내의 연간 수소생산을 1000만톤, 해외에서 연간 1000만톤의 수소를 수입하는 것이다.

이는 기존 계획 대비 수소생산 목표를 2배 향상한 것으로 이를 위해 EU의 정책자금인 IPCEI를 통해 다양한 수소생산 프로젝트에 대한 지원과 더불어 수소 전용 파이프라인 건설을 시작했다.

전세계 수소경제 체계 구축 ‘열풍’
유럽 각 국도 수소산업 육성을 적극 추진 중이다. 독일의 경우 2030년까지 5GW급, 2035년까지 10GW급 수전해 설비를 구축할 계획이다.

또한 해외 수소공급망 구축도 적극 추진 중으로, 모로코에 수소산업단지를 건설하고 모로코의 풍력과 태양광으로 그린수소를 안정적으로 공급받기 위해 20억유로를 투자할 계획이다.

▲ 글로벌 수소생산 전망.
▲ 글로벌 수소생산 전망.

영국은 2021년초 2030 수소 용량 목표를 에너지 보안 전략을 통해 5GW에서 10GW로 증가했으며. 수소 파이프라인에 20개 이상의 그린수소 프로젝트 및 15개 미만의 블루수소 프로젝트가 진행 중이다. 이러한 활동은 유럽 전체로 하여금 수소경제 체제로의 전환을 한층 더 빠르게 만들 ‘게임체인저’ 역할을 할 것으로 전망된다.

미국도 수소를 새로운 경제 패러다임의 핵심으로 여기고 이를 선점하기 위해 지원을 확대하고 있다. 여기에는 수소생산 보조금(3달러/kg)이 포함돼 있으며 인프라 부양안에는 2026년까지 수소에 95억달러를 지원해 4개 이상의 수소허브를 조성, EU와 중국에 비해 늦은 수소산업 경쟁력을 빠르게 따라잡겠다는 정책 의지를 나타내고 있다.

중국도 태양광과 전기차 산업의 성공을 수소산업에서도 이어가기 위해 국가수소 로드맵 발표후 투자를 본격화하고 있다.

2025년까지 수소산업 밸류체인 형성을 위해 5만대 수소차, 연간 10~20만톤의 그린·저탄소수소의 생산체제를 구축하고 2035년에는 교통, 에너지 저장산업, 산업용 수소 등 모든 산업 영역에 수소를 적용, 수소산업 경쟁력을 확보할 계획이다.

이중 그린수소의 생산 비중은 2030년에 17%, 2040년에 50%, 2050년에 80%까지 확대를 목표로 하고 있다.

호주는 우수한 태양광·풍력·수력 자원을 바탕으로 전체 국토 면적의 11%(87만 2000km2)가 그린수소 생산에 매우 적합한 것으로 평가되고 있다.

특히 2030년경에는 수전해 용량 증가를 통한 규모의 경제 실현으로 그린수소 생산 비용이 그레이수소와 같아지는 분기점에 도달, 생산단가를 kg당 5호주달러까지 낮추고 1일 최대 500톤의 수소생산이 가능할 것으로 예상하고 있다.

이러한 환경변화에 따라 엑손모빌, 쉘, BP, 토탈, 쉐브론 등 글로벌 오일·가스 메이저들의 수소생산 프로젝트 투자가 가속화되고 있으며, 그린수소에 MW급 프로젝트 발표가 지난해부터 증가되고 있으며 최근까지 집계된 수소생산 규모만 약 29GW에 달하고 있다. 이러한 수소생산의 대규모 투자로 낮은 가격의 그린수소 이용할 수 있는 시기가 앞당겨질 것으로 전망되고 있다.

▲ 주요국 수소정책 동향.
▲ 주요국 수소정책 동향.

청정수소 생태계 경쟁력 확보 방안 찾아야
수소위원회(The Hydrogen Council)를 비롯한 주요 기관들은 글로벌 수소생산 규모를 확대하고 있으며 최근 국제에너지기구(IEA)는 글로벌 수소생산 규모를 2021년 9400만톤에서 2030년에는 약 1억 8000만톤 규모로 성장할 것으로 전망했다.

탄소중립을 위해 탄소배출이 없는 재생에너지 비중을 대폭 확대해야 한다. 그러나 간헐성(intermittencty) 문제로 어느 한도 이상으로 늘리기는 어렵다. 태양광과 풍력은 일조량과 풍속 등의 기후조건으로 발전량의 변동성이 크고, 또한 수요가 필요한 시간 및 장소가 공급과 일치하지 않는 문제도 있다.

이런 문제를 해결하기 위해서는 잉여전력을 저장하고 이동할 수 있는 매개체가 필수적이다. 기존 배터리 방식의 ESS로는 저장용량과 이동성 등에서 한계가 있어 현재 유일한 대안은 수소를 활용하는 것이다. 또한 수소는 기존 화력발전 뿐만 아니라 철강, 화학산업 등에서 발생하는 이산화탄소를 줄일 수 있는 있어 수소경제로의 전환은 필연적이다.

▲ 수소생산기지.
▲ 수소생산기지.

수소산업의 발전 없이는 탄소중립과 에너지 자립이라는 목표를 달성할 수 있는 국가는 사실상 없다. 사실 새정부 출범이후 수소정책의 지속에 대해 일부 우려가 제기돼 왔으나 지난해 11월 ‘세계 1등 수소산업 육성전략’이 발표되면서 이러한 우려가 해소되고 있다.

정부는 수소산업 글로벌 선도국가 도약이라는 비전하에 2030년까지 선진국 수준의 핵심 기반기술 확보, 글로벌 1위 품목 10개 달성, 수소전문기업 600개를 육성하기로 했다.

한국은 그동안 수소산업정책이 수소전기자동차(FECV) 및 수소충전소 설치 중심의 정책이 진행돼 왔다.

그러나 이는 수소생태계 측면에서 보면 왜곡된 성장이라는 측면이 있음을 부인할 수 없다. 글로벌 추세에 맞게 청정수소 생산을 강화하고 수송·발전·산업 부문에서 대규모 수소수요를 창출, 수소생태계 전반에 걸쳐 경쟁력을 확보할 수 있는 방안을 검토하고 이를 달성하기 위한 정책적 지원이 필요한 시점이다.

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