수소저장·운송 인프라 투자비 재원 조달 방안

[에너지신문] 2050 탄소중립 실현을 위해 수소는 가장 중요한 방안 중 하나이다. 미래 에너지원인 수소는 화석연료 대비 경제성이 부족하기 때문에 초기 정부 지원이 필수적이다. 

이에 주요국들은 수소를 세계적으로 경쟁력있는 산업으로 육성하기 위해 기술개발 투자에 집중하고 있고, 전용 기금 및 투자 자금을 마련해 관련 시장 육성을 효율화하고 있다.

수소밸류체인을 생산, 저장·운송, 활용 단계로 구분할 때 우리나라도 여러 정부부처에서 많은 정책적 지원을 하고 있으나 주로 활용 분야에 집중되고, 저장·운송과 같은 인프라 투자비에는 지원이 부족했던 것이 사실이다. 

현재 국내 수소시장은 수소전기차, 수소충전소 및 발전용 연료전지 보급 실적은 세계 최고 수준이나 생산과 수소저장 및 운송 기술은 주요국들에 비해 기술력이 부족하고 상용화 수준이 낮은 실정이다.

우리나라는 그린수소 생산 여건이 충분하지 않고 국내 수소생산량으로는 수소수요 목표를 충당할 수 없어 청정수소 해외 도입을 위한 저장·운송 인프라 구축이 필수적이다. 

해외에서 수소를 도입하기 위한 인수기지와 배관 등 인프라 개발은 장기간이 소요되고 사업자금 규모가 크다.

이를 위해 정부의 적극적인 인센티브 지원을 통해 기업들이 해외 청정수소 관련 프로젝트에 참여하고, 이를 저장·운송할 수 있는 대형 인프라를 구축할 수 있도록 여건 마련이 필요하다.

따라서 본고에서는 우선 국내 수소저장·운송 분야 예산 및 기술 여건을 살펴보고자 한다. 또한 주요국들이 수소인프라 투자비 지원을 위해 조성한 주요 기금의 역할과 지원 방식을 분석하고 국내 대규모 수소인프라 구축을 위한 재원 조달 방안을 도출해 보고자 한다.

대형 수소프로젝트 적기 개발위해 안정적 재원 마련 방안 모색
안정적 집행위해 기후대응기금 활용 후 수소산업기금 신설 필요 

◆ 국내 수소저장·운송 분야 예산 및 기술 여건 

지난해 11월, 국내 가장 최근의 수소정책이라고 할 수 있는 ‘제5차 수소경제위원회’에서 정부는 해외 청정수소 공급망 구축과 수소저장·운송 기술 고도화 등을 포함한 수소기술 미래전략을 발표했다. 현재 국내 수소저장 및 운송에 대한 정책 방안은 구체화된 상태이나 관련 연구개발 예산 비중은 낮은 수준이다.

국내 부처별 2022년도 수소 관련 예산을 밸류체인별로 살펴보면, 수소충전소 설치 사업과 같은 인프라 예산은 수소 모빌리티 분야와 함께 가장 큰 비중을 차지하고 있는 것으로 나타났다. 반면 수소생산과 저장·운송 분야의 비중은 각각 3%와 4%로 미미한 수준이다. 

에너지경제연구원이 발표한 보고서에서 정부 R&D 예산 규모가 큰 국가가 특허 등록건수도 높게 나타나는 것으로 분석되는 등 상관관계가 크다고 밝히고 있다. 

IEA 자료에 따르면 2011∼2020년 동안 수소시장의 글로벌 특허 출원은 유럽, 일본, 미국이 주도하고 한국의 수소 특허 점유율은 7%로 상대적으로 경쟁력이 약한 수준이다.

나라별로 보면, EU은 28%로 가장 높았고, 일본 24%, 미국 20% 순이다. 특히 EU에서는 독일 11%, 프랑스 5%를 차지했다.

수소 밸류체인별 특허출원 비중을 살펴보면, 글로벌 시장에서 생산과 활용 분야 기술도 최근 발전해 왔지만 오랫동안 확립된 기술 분야는 저장·운송 분야인 것을 알 수 있다.

반면 우리나라는 저장·운송 분야 특허출원 비중은 5%로, 생산 분야(6%)와 활용 분야(9%)에 비해 가장 낮다. 특히 국내 저장·운송 분야는 일본, 미국 등과 격차가 가장 크다.

우리나라의 수소 특허출원 건수는 10년간 12.2%의 연평균 증가율로 지속적으로 증가하고 있지만 수전해, 수소연료전지 등 생산과 활용 분야에 집중되고 있는 것을 알 수 있다. 

현시기술우위지수(RTA)를 비교한 경우에도 국내 저장·운송 분야 RTA는 0.6을 기록, 타 분야 대비 전문성이 낮은 것으로 나타났다.

RTA는 국가 전체 기술 혁신 역량 대비 수소 기술 혁신 측면에서 국가의 전문성을 나타내는 것으로, 저장·운송 분야에 집중적으로 투자하는 일본(1.2), EU(1.3) 및 미국(0.8)에 비해 우리나라는 낮은 수치를 보이고 있다. 

국내 저장·운송 분야는 활용 분야에 비해 상대적으로 기술 강점이 부족한 상황으로 저장·운송 분야의 R&D 예산 지원을 확대해 기술자립도 향상이 요구된다.

◆ 해외 사례 : 주요 기금의 역할과 지원 방식 분석 

수소생태계 조성 초기 단계에서 기업들은 불확실한 수요, 불명확한 규제제도, 인프라 및 프로젝트 경험 부족 등 복합적인 위험에 직면하게 된다.

이에 각국 정부들은 수소 시범 프로젝트에 대한 투자 위험을 줄이고 기업들의 투자 활성화를 위해 보조금, 대출, 세금감면, 차액계약 제도 등으로 지원하고 있다. 

이러한 정책은 수소생산 확대, 인프라 개발, 설비 제조 능력 향상으로 이어져 향후 정부 지원이 이뤄지지 않는 단계까지 수소생태계 조성을 앞당길 수 있게 될 것이다.

예를 들어 생산 분야의 경우 주요국들은 청정수소인증제 시행 등 청정수소 산업 생태계 육성과 인프라 구축을 위해 다양한 지원제도를 마련하고 있다. 

종합적으로 살펴보면 △그린수소와 CCUS 기술 등 청정수소 기술개발 지원 △청정수소 생산설비 투자비에 대한 보조금 지원 △청정수소 생산설비와 사업자 부담금 부과 등에 대한 세액 공제 △청정수소와 화석연료 간의 판매가격 차이에 대한 지원(정액지원과 차액지원방식) 제도 도입 계획을 발표하거나 시행하고 있다. 

수소생산, 저장·운송, 활용 각 단계의 인프라 정비에는 거액의 투자비가 소요되기 때문에 주요국들의 정책 방향은 공적자금과 민간자금을 결합해 추진하고 있다.

특히 최근 미국과 EU 등은 글로벌 보조금 전쟁이라 할 만큼 정부·공공부문의 재정적 지원 정책의 중요성을 강조하고 있다.

이에 본지는 EU, 미국, 일본의 수소운송·저장 분야와 연관된 주요 기금과 지원 방식에 초점을 맞춰 국내에 적용 가능한 정책적 시사점을 도출하고자 한다.   

1) EU
유럽연합 집행위원회(EC)는 EU 이노베이션 펀드에서 69개 청정에너지 프로젝트에 31억유로를 지원했으며 프로젝트당 평균 4487만유로를 보조금으로 지급했다. 

EU 이노베이션 펀드는 기업이 청정에너지 기술에 투자할 수 있도록 재정적 인센티브를 제공하는 것을 목표로 2030년까지 약 380억유로를 확보할 예정이다. 

EU 이노베이션 펀드 예산은 EU의 배출권거래제(ETS) 수입을 재원으로 한다. 최근 탄소가격 상승과 EU ETS 적용 분야 확대 등으로 수입 증가가 예상되고 이에 따라 지원 확대도 전망된다. 기금은 두 가지 방식으로 지원되는데 첫째, 보조금 공고(제안서 제출을 통한 신청)와 둘째, 경쟁 입찰 절차(경매)를 통해 보조금이 지급된다. 

EU 이노베이션 펀드 지원 비율은 보조금 공고의 경우 대상 프로젝트로 선정되면 각 제안 요청서에 명시된 방법론에 따라 계산된 관련 비용의 최대 60%를 지원하고 경쟁 입찰의 경우 최대 100%를 지원한다. 보조금 공고의 경우 전체 프로젝트가 완전히 가동되기 전에 최대 40%의 보조금 지급이 가능하다.

지원 대상은 에너지 집약적 산업의 저탄소 기술 또는 공정, CCUS, 재생에너지 발전과 에너지 저장 기술 등이다.

EU 이노베이션 펀드에서 지원하는 대규모 프로젝트 중 포르투갈 시네스와 네덜란드 로테르담 항구를 연결하는 액화수소 공급체인 사업이 있다.

이 사업은 ‘H2Sines.RDAM’으로 명명됐으며 시네스에 위치한 플랜트에서 그린수소를 생산해 액화수소로 전환한 뒤 전용 액화수소 운반선을 통해 로테르담에 수출한다. 이 사업은 올해 7월 EU 이노베이션 펀드 수혜자로 선정됐고 프로젝트에 대한 구체적 지원액은 아직 발표되지 않은 상황이다. 

2) 미국
미국 에너지부(DOE)는 청정수소생산, 저장·운송, 활용 기술 향상을 위해 2023년 5월, 14개 주에서 추진 중인 22개 프로젝트에 4200만달러를 지원할 계획을 발표했고 또한 올해 9월에는 액화수소저장 기술, 수소 운반체 개발 등을 포함한 청정수소 기술을 발전시키기 위해 13개 주에서 수행 중인 16개 프로젝트에 4770만달러의 자금 지원 계획을 발표했다. 

DOE는 이와 같은 자금 지원이 지역 청정수소 허브 기금, 세금 인센티브(인플레인션 감축법)와 함께 2030년까지 청정수소 비용을 kg당 1달러로 낮추는 ‘Hydrogen Shot’ 목표를 달성하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대하고 있다. 

인플레이션 감축법(IRA)은 미국 역사상 기후 및 에너지에 대한 최대 투자 규모로서 청정수소 생산에 대한 지원 비중이 크지만 에너지 저장과 친환경 기술 등에도 지원하는 등 정책적 지원 환경을 조성했다. 

또한 초당적 인프라법(Bipartisan Infrastructure Law) 하에 자금이 지원되는 95억달러의 청정수소 이니셔티브를 2022년 5월에 수립했다. 이는 전국지역 청정수소 허브 개발에 80억달러, 수전해 연구 개발에 10억달러, 수소 제조 및 활용에 5억달러 등을 지원한다는 내용이다. 

이중 수소저장·운송 인프라 측면에서 연관성이 크다고 판단되는 지역 청정수소 허브(H2Hubs) 프로그램은 수소 생산자, 소비자 및 지역 공급 인프라의 네트워크를 구축해 수소를 원활하게 운송·저장할 수 있도록 함으로써 수소 사용을 가속화시킬 것으로 예상된다. 

DOE는 2022년 9월에 미국 전역에 6∼10곳의 지역 청정수소 허브를 구축하기 위한 총 80억달러 중 70억달러의 자금 지원을 공고했고 현재 DOE는 H2Hubs의 선정과정 중에 있으며 올해 가을에 선정 지역을 공고할 예정이다.

선정된 각 H2Hubs에 대한 지원 방식은 각 지역의 사업규모와 특징에 따라 최소 8억∼25억달러의 총 프로젝트 비용에 대해 최대 50%의 연방 기금이 지원된다.

또한 최소 50%는 프로젝트 참여사, 주 또는 지방정부, 제3자 자금조달 등 비연방(non-federal) 재원 조달이 필수적이다. 선정된 프로젝트는 대략 8∼12년에 걸쳐 수행되고 이 기간에는 프로젝트 기획, 개발, 구축과 2∼4년간의 운영이 이뤄질 것으로 예상된다. 

3) 일본
일본 정부는 2050 탄소중립 목표달성을 위해 총 2조 3000억엔의 그린이노베이션 기금을 NEDO(신에너지·산업기술종합개발기구)에 조성했다.

NEDO는 에너지 및 환경 정책을 지원하는 일본 최대 공적 연구개발 및 관리 기관이다. NEDO는 에너지 시스템 등 주요 분야에 약 1500억엔을 지원하고 있고, 이외 그린이노베이션 기금을 포함한 8개 기금 사업을 실시하고 있다. NEDO의 재원은 국고보조금이 92%로 대부분을 차지하고 있다. 

일본은 2030년까지 글로벌 수소 공급망 구축을 위한 장거리 수소저장 및 운송 기술 고도화 전략을 추진하고 있는데 그린이노베이션기금 1호 사업은 액화수소 서플라이체인 상용화 실증 사업이다. 

이 사업은 호주 미이용 갈탄에서 수소를 제조·액화시켜 전용 선박을 이용, 일본으로 운송·저장하는 것으로, 사업기간은 2021년∼2030년(10년간)이며 사업규모는 약 3000억엔이다. 이중 그린이노베이션기금에서 총 사업비의 2/3를 지원하는 것으로 지원규모는 약 2200억엔이다.

또한 주요한 수소저장·운송 사업인 MCH 서플라이체인의 대규모 실증 및 직접 MCH 전해합성 기술개발 사업과 연료 암모니아 공급체인 구축사업도 그린이노베이션기금으로 사업비의 2/3를 지원해 주고 있다.

그린이노베이션기금은 기업의 자구노력으로 자금조달이 어렵고 200억엔 이상 규모의 프로젝트를 대상으로 10년간 연구 개발부터 실증, 상용화에 이르기까지 지원해 주고 있다.

국가마다 차이가 있지만 주요국들은 온실가스 감축 및 탄소중립으로의 전환에 투자되도록 특정 목적의 기금을 설치해 운용 중이다. 또한 선정된 프로젝트 투자비의 50% 이상을 국가 보조금으로 지원해주고 있고 조성된 기금의 규모가 크다는 점을 알 수 있다. 

지급대상은 일정 규모 이상의 대규모 프로젝트로서 이산화탄소 감축 효과가 크고 상용화까지 장기간 지원이 필요한 프로젝트를 지원해 주고 있다. 

◆ 국내 수소저장·운송설비 구축 재원 조달 방안  

향후 증가하는 국내 수소수요에 대비해 해외수소를 장거리 해상 운송하기 위해서는 운송 선박, 액화수소 하역설비, 저장설비, 파이프라인 등 장거리 수소 운송체제 구축이 필수적이다. 

수소인수기지 및 배관망 구축 등 대형 인프라 사업은 투자비 규모가 크고 구축에 장기간이 소요되는 프로젝트들로서 정책적으로 지원하기 위한 기금 조성이 필요하다.

국내 수소산업 활성화라는 특정한 목적을 위해 특정한 자금을 별도로 운영할 필요가 있으므로 기금을 조성해 보다 신속하게 자금을 활용할 수 있는 기반을 마련하는 것이다.

국내에는 기후위기 대응과 녹색성장 촉진, 탄소중립 달성을 위한 재원 확보를 목적으로 설립된 기후대응기금이 있다.

정부는 2021년에 약 2조 5000억원 규모의 기후대응기금을 처음으로 편성했다. 기후대응기금은 주로 온실가스 감축, 저탄소 산업 생태계 조성, 취약 산업 공정 전환, 탄소중립 기반구축 지원에 사용돼 왔다.

현재 기후대응기금은 2022년부터 운용을 시작해 기금 시행 초기단계로 보완할 필요가 있으며, 국회기후변화포럼이 주최한 세미나에서도 기후대응기금을 재정비해야 한다는 의견들이 제시됐다. 

기후대응기금의 실효성을 높이기 위해서는 국가 탄소감축 목표 달성을 고려한 지원대상 선정이 필요하다. 즉 이산화탄소 감축 효과가 큰 기술혁신에 지원하는 체제 전환이 필요하다. 

또한 기후대응기금은 소규모 사업 위주로 지원되고 있는데 장기간 지속적인 지원이 필요한 대규모 사업 지원 비중을 확대할 필요가 있다. 그리고 주요국들이 조성한 기금 규모대비 상대적으로 너무 적은 상황이기 때문에 재원을 확대하는 것이 필요하다.

이러한 기후대응기금의 활성화 방향을 고려할 때 수소저장·운송 인프라와 같은 대규모 투자비에 대해 기후대응기금에서 지원하는 것이 효과적인 방안이라고 판단된다. 

즉 이미 조성된 기금인 기후대응기금에서 단기적으로 대규모 재원이 신속하게 투입될 수 있도록 우선 활용하는 것이다. 다음으로 중장기적으로 수소산업기금을 신설해 활용하는 방안이 상대적으로 타당한 방안이라고 할 수 있다. 

두 방안의 장단점을 비교하면 기후대응기금은 수소산업만을 위한 신축적인 재원 활용이 어려울 수 있으나 기존 기금 중에서 가장 목적에 부합하고 재원 활용이 용이하다. 

또한 EU 이노베이션 펀드와 유사하게 배출권거래제의 배출권 판매수입을 재원으로 해 기금의 안정적 수익원이다.

반면 수소산업기금을 신설하는 경우 수소산업 자체에 대한 독자적이고 신축적인 재원 운영이 가능해 가장 목적에 부합하나 초기 재원마련과 기금 신설 절차의 어려움이 있을 수 있다.

수소산업기금의 재원 마련은 수소부담금을 신설하는 것도 하나의 방안이 될 수 있다. 향후 수소사업자들이 수소사업을 추진하기 위해서는 수소부담금을 부과해야 할 것이다.

그러나 제도 초기에는 투자비 지원이 필요한 수소사업자에게 부담금을 부과하지 않고 한시적 유예기간을 적용할 것으로 예상된다. 해외 사례의 경우에도 초기에 세금 감면 혜택을 부여하는 것과 같이 국내에서도 일정기간 유예할 가능성이 크기 때문에 수소산업기금은 중장기적으로 활용할 수 있는 방안이라고 판단된다.

◆ 요약 및 결론 

수소산업 전반의 기술 수준을 제고하고 안정적 해외 수소 공급망 확보를 위해서는 정부 차원의 지원이 필수적이다. 즉 수소생산과 활용분야 뿐만 아니라 저장·운송 분야의 기술력 확보를 위해 적극적인 예산 확대와 R&D 투자가 필요하다.

또한 장거리 해외수소 운송체제 구축에 많은 투자비가 필요하기 때문에 보조금 지원 등 정책적 지원 체제가 뒷받침돼야 할 것이다. 

주요국들은 기술개발 및 상용화를 위한 기금을 통해 선정된 프로젝트에 대해 대략 10년에 걸쳐서 투자비의 50% 이상을 보조금으로 지원해주고 있음을 알 수 있다.

EU 이노베이션 펀드의 경우 자본비용 뿐만 아니라 운영비용까지 지원하고 프로젝트 시작 이전에도 최대 40%까지 지원이 가능하다. 지급 대상은 일정 규모 이상의 대규모 프로젝트로서 이산화탄소 감축 효과가 크고 상용화까지 장기간 지원이 필요한 프로젝트를 지원하고 있다. 

국내 역시 대형 수소인프라 사업에 활용할 수 있는 기금을 마련해 보다 신속하게 자금을 활용할 수 있는 기반을 효과적으로 마련해야 할 것이다. 

수소인프라 투자비에 대한 재원 활용 용이성과 목적 부합성 여부를 고려할 때 안정적으로 집행이 가능한 기존 재원인 기후대응기금을 활용하는 방안을 우선 검토하고 향후 수소산업 생태계가 활성화될 경우 수소산업기금을 신설해 신규 재원 마련이 상대적으로 타당한 방안이라고 판단된다.  

국내에서도 이와 같은 기금들을 활용해 국가 기간산업인 대형 수소 프로젝트들을 적기에 개발함으로써 수소산업을 선도하는데 기여하기를 기대해 본다.