수소의 시대가 올까? - 수소경제 활성화 로드맵

 

<수소의 시대가 올까? 수소경제 활성화 로드맵>

15기 김민서

 수소 경제란, 탄소를 중심으로 구축되어 온 에너지 기반이 수소 중심으로 전환되는 경제사회를 일컫는다. 미국의 에디슨 전력연구소는 기존의 에너지원으로 화석연료가 현재의 소비 추세로 간다면 2040년경에는 석유가 고갈될 것으로 예측하였다. 이러한 상황에서 수소를 미래에너지로 보는 이유는 우주질량의 75%를 차지할 정도로 풍부하고, 지구상에서 가장 구하기 쉬우며, 고갈되지도 않고 공해도 배출하지 않기 때문이다. 이번 정책을 통해 수소차와 같은 수송 분야를 시작으로 에너지 분야에 주요 에너지원으로 사용되면서 국가경제, 사회, 국민 생활 전반에서 근본적인 변화를 만들어갈 예정이다. 그럼 이제부터 수소경제 활성화 로드맵에는 어떤 내용이 있는지 알아보도록 하자.

  수소경제 활성화 로드맵의 비전은 세계 최고 수준의 수소경제 선도국가로의 도약이다. 수소차, 연료전지 세계시장 점유율 1위 달성과 그린 수소 산유국으로의 진입을 통해 목표를 이루어 나갈 것이다. 수소경제 이행 로드맵은 크게 모빌리티, 에너지, 생산 및 공급 3가지 분야로 나누어 설명하고 있다.

  1. 모빌리티

[표 1 수소 모빌리티 목표 보급량]

  출처: 수소경제 활성화 로드맵, 산업통상자원부

 정부는 다음 표와 같이 수소 교통수단의 보급량을 늘릴 계획이다. 보급 계획 실현을 위해 2025년까지 연간 10만대 정도 생산할 수 있는 상업적 양산체계를 구축하고, 수소차 가격을 내연기관차 수준으로 내릴 계획이다. 가격 하락 전까지는 보조금 지원을 통해 수소차 구매를 장려할 예정이다. 이 외에도 수송 분야의 보급을 확대하여 청정 교통 인프라를 확대할 것이며, 수소차 핵심부품의 100% 국산화를 통해 세계적 경쟁력을 높일 예정이다. 수소충전소 또한 지원확대를 통해 자생력 확보가 목표이다. 보조금 지원, 규제 완화,기술 고도화를 통해 수소충전소 설치를 확대하여 2040년까지 1200개소를 설치할 예정이다.

2. 에너지

[표 2 수소 에너지 목표 보급량]

  출처: 수소경제 활성화 로드맵, 산업통상자원부

 기술 개발을 통한 핵심부품의 100% 국산화를 통해 세계적 경쟁력을 목표로 하고 있으며, 상용화를 통해 2022년까지 국내 1GW를 보급하여 규모의 경제를 통해 단가를 절감하여 2040년에는 설치비 35%, 발전단가 50% 수준을 목표로 한다. 특히, 2025년에는 중소형 가스터빈 발전단가인 190원/kWh~200원/kWh와 대등한 수준이 되는 것을 목표로 하고 있다. 연도에 따른 설치비와 발전단가의 상세 비용 비율은 표 3과 같다.

 

[표 3 설치비와 발전단가 상세 비율]

  출처: 수소경제 활성화 로드맵, 산업통상자원부

 2019년 상반기에는 연료전지 전용 LNG 요금제를 신설하고 그린 수소 REC^ 우대 등의 경제적 지원을 통해 투자의 불확실성을 제거한다고 한다. 또한, 가정·건물용 연료전지의 경우 설치장소나 사용 유형별 특징을 고려하여 다양한 모델을 출시하고 공공기관이나 민간 신축 건물에 연료전지 의무화를 할 수 있도록 검토할 예정이다.

^신재생에너지 공급인증서(Renewable Energy Certificate): 신재생에너지 설비를 통해 전기를 생산, 공급하였음을 증명하는 인증서

 

3. 수소 생산 및 공급

 

 

[표 4 수소 생산 방식과 공급량]

  출처: 수소경제 활성화 로드맵, 산업통상자원부

 수소의 생산 시 이산화탄소 발생여부에 따라 Grey 수소와 Green 수소가 있다. 수소 경제 사회의 초기에는 생산과정에서 이산화탄소가 발생하는 Grey 수소(부생수소와 추출수소)를 통해 수소를 충당할 예정이다. 부생수소는 석유화학단지를 중심으로 생산되고 있으며, 실제 생산량은 164만t으로, 이 중에서 141만t을 석유화학 공정에서 자체 소비하고, 나머지 23만t은 외부에서 활용된다. 그리고 추가로 공급할 수 있는 약 5만 톤을 수소 경제 사회 준비 물량으로 활용하고자 한다. 수소차 25만대를 초과하는 시점에는 부생수소만으로는 수요를 맞추기 힘들다. 따라서 추출수소를 초기 수소 경제 이행의 핵심 공급원으로 사용할 계획이다. 이를 위해 천연가스 공급망과 수요처 인근에 수소생산기지를 확대 구축하기로 했다. 수소경제 활성화 로드맵의 또다른 목표는 Grey 수소에서 Green 수소(수전해, 해외생산 CO2 free 수소)로의 생산 패러다임의 전환이다. 따라서, 2022년까지 재생에너지 연계 수전해 방식을 개발해 55%에서 70%의 효율을 향상할 예정이다. 해외생산 CO free 수소는 2030년부터 본격 도입할 계획이다. 이러한 방법들을 통해 수소 생산량을 2018년 13만 톤에서 2040년에는 526만 톤으로 확대하고, 수소 가격을 kg당 3,000원으로 하락할 계획이다. 또한, 수소의 저장은 고압기체 뿐만 아니라 액체, 액상, 고체로 저장 방식의 다양화를 계획하고 있으며, 운송 방식은 전국 파이프라인 구축과 고압기체 운송에서 액상, 액화 운반으로 확대를 계획하고 있다.

 이처럼 수소 경제의 활성화를 위해 정부의 적극적인 지원이 계속되고 있다. 이에 따라 2040년에는 연간 43조 원의 부가가치와 42만 개의 새로운 일자리를 창출할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 그러나 수소에너지는 또 다양한 문제점을 안고 있다. 대표적인 문제점이 효율과 안정성의 문제이다. 뿐만 아니라 화석연료의 대체하고자 수소에너지에 주력하는 것인데 오히려 화석연료를 통해 수소를 얻는 아이러니 또한 비판점이 되고 있다. 나 또한 아직까지는 수소경제가 과연 경제적일지 의문이다. 수소는 만드는 것도 어렵고, 안전하게 보관하기는 더 어려운 데다, 이것을 사용하려면 번거로운 과정을 거쳐 전기로 만들어야 한다. 물론 터빈을 돌리지 않아도 되서 손실되는 에너지는 없다는 장점이 있긴 하지만 이 장점이 과연 이 번거로움까지 감수해 줄 수 있을까? 다음 기사에서는 수소에너지의 문제점에 대해서 다뤄볼 예정이다. 그리고 문제점의 해결을 위해 하고 있는 노력들에 대해서 알아보고 수소에너지에 가능성이 있을지 다시 한 번 생각해보고자 한다.

 

 

 참고자료

 

-수소경제 활성화 로드맵, 산업통상자원부, 2019

 

-조진학 기자 ‘[수소경제 편견깨기-2] 수소 생산과정은 더티? 아니 클린!’ 데일리안. 2019.02.26

 

-에너지관리공단 블로그