[세계 수소 여행] 이탈리아 : 미래를 향한 수소 에너지의 잠재력

[세계 수소 여행] 이탈리아 : 미래를 향한 수소 에너지의 잠재력

대학생신재생에너지기자단 25기 이예영

 

탄소 중립과 지속 가능한 에너지 전환에서 수소의 역할

수소는 탄소 중립 목표를 달성하고 지속 가능한 에너지 전환을 이루는 데 핵심적인 역할을 한다. 특히, 수소는 다양한 산업 분야에서 화석 연료를 대체할 수 있는 청정에너지로 주목받고 있다. 그린 수소는 재생 가능한 에너지, 예를 들어 태양광이나 풍력을 통해 생산되어, 온실가스를 배출하지 않으며, 이를 산업, 교통, 난방 등의 분야에 활용할 수 있다. 수소는 높은 에너지 밀도를 자랑하면서도 배출가스가 없는 특성 덕분에, 특히 이동 수단이나 중장비와 같은 분야에서 화석 연료를 대체하는 중요한 수단으로 떠오르고 있다. 또한, 수소는 전력망에 통합되어 에너지 저장 및 전력 생산에서도 중요한 역할을 할 수 있으며, 향후 탄소 중립 사회로의 전환을 돕는 핵심 기술로 자리 잡을 것이다.

'세계 수소 여행' 시리즈는 이러한 수소 산업의 발전과 그 역할을 중심으로 다양한 국가들의 사례를 탐구한다. 각 편에서는 국가들의 수소 정책과 현황을 소개하며, 그들의 수소 산업이 어떻게 전 세계 에너지 전환에 기여하고 있는지와 발전 방향, 우리나라가 이를 통해 얻어갈 점을 알아본다. 현재 이탈리아로 교환학생 파견을 나와 있는 필자는, 이곳에서 직접 가본 나라들을 바탕으로 이를 알아보고자 한다.

그 첫 번째 시리즈인 ‘이탈리아’로 함께 수소 여행을 떠나보자.

[자료 1. 이탈리아]

출처 : 구글 

 
수소 정책 동향

가장 먼저 이탈리아 수소 산업의 최근 정책과 목표에 대해 알아보자. EU와 함께 진행하는 정책들과, 진행될 예정인 정책들에 대해 소개하고자 한다. 

1. NRRP(National Recovery and Resilience Plan)

[자료 2. NRRP]

출처 : italian government

NRRP(National Recovery and Resilience Plan)은 EU가 팬데믹 위기에 대응하기 위해 진행한 국가 회복 계획 NGEU(Next Generation EU)의 일부이다. 최종 2021년 5월 6일 이탈리아는 EU에 1,915억 유로(한화 약 2천8백조 원)의 계획을 승인받았다. 이는 유럽 차원에서 공유되는 디지털화 및 혁신, 생태적 전환, 사회적 포용의 세 가지 전략적 기둥을 기반으로 개발됐다. 이는 이탈리아 경제의 구조적 약점을 해결하는 데 기여하며, 이탈리아 국가를 생태적, 환경적 전환의 길로 이끄는 것을 목표로 하는 개입이다. 현재 정책 개발 및 구현 단계에 있다. 중에서도 특히, 두 번째 제시된 생태적 전환의 측면에 주목하여 수소와 지속 가능한 에너지에 대한 움직임을 살펴보았다.

다음은 NRRP에서 제시하고 있는 주요 목표이다. 총 37억 9천만 유로(한화 약 5조 7천억 원) 규모의 자금 투자가 진행될 예정이다.

1) 수소 개발에 대한 관리 단순화 및 규제 장벽 감소

그린 수소 및 재생 가능한 수소의 확산을 촉진하는 것을 최종 목표로 한다. 이에는 a)수소 생산, 운송, 저장 및 사용과 관련된 안전 표준을 만드는 것, b)소규모 녹색 수소 생산 공장 설립을 위한 행정 절차의 간소화(법령 제 199/2021호 법령 제38조를 통해 시행), c)그리드 서비스에 수소 생산 시설의 참여, d)재생 가능한 수소에 대한 원산지 보증이 포함된다. 생산 분야에서는 5억 유로가 투자된다. 지역 차원에서 산업 부분 및 운송에서 수소의 생산 및 사용을 보편화하기 위해서 수소경제를 이룰 수 있는 기반을 갖춘 산업 지역에 개발 자금을 조달하는 것이다. 이 투자는 평균 용량이 각각 최소 1-10MW인 브라운필드 부지에 최소 10개의 수소 생산 프로젝트 개발을 착수하는 것을 목표로 한다. 

2) 수소 경쟁력 증진을 위한 조치

타 자원 대비 수소에너지의 경쟁력을 높이는 것을 최종 목표로 한다. 이에는 a)녹색 수소 생산 지원, b)운송 부분에서 녹색 수소 소비를 촉진하기 위한 세금 인센티브 제도가 포함된다. 수소 경쟁력 증진을 높이기 위해서는 약 33억 유로가 투자된다. 가장 먼저, 저감이 어려운 부분에서 수소 사용을 위한 투자를 살펴보자. 이에는 총 20억 유로가 투자됨으로, 수소 분야에서 가장 큰 자금이 할당됐다. 오늘날 가장 오염이 심하고 전환하기 어려운 산업 부분을 무공해 그린 수소로의 전환하겠다는 계획이다. 관련 부문으로는 화학, 석유, 철강, 시멘트, 유리 및 제지가 있다. 다음으로는 운송 분야에 대한 투자이다. 총 11억 3천만 유로가 투자된다. 도로 운송에서는 수소 충전소 설립을 촉진하는 것으로, 최소 40개의 수소 충전소가 마련될 것으로 예상된다. 또한 철도 운송에서는 디젤 열차를 수소 동력 열차로 전환하는 목표를 가지고 있다. 충전소 근처의 그린 수소 생산과 전체 수소 생산, 저장 및 사용 방안에 대한 전반적인 개발이 포함된다. 마지막으로는 수소 연구 개발 분야이다. 약 1억 6천만 유로 규모의 투자로, 경쟁력을 높이고 점진적으로 비용을 절감하기 위해 생산, 저장 및 유통 단계에서 수소 관련 기술에 대한 지식을 향상하는 것이다. 그린 수소 생산, 수소 저장 및 운송을 위한 기술 개발과 수소를 기타 재생에너지로 전환하기 위한 기술 개발, 연료 전지의 개발, 수소 보급 증가를 위한 인프라 기술 개발이 포함된다.  

2. 2024 PNIEC

[자료 3. 인공지능으로 만든 PNIEC]

출처 : metroweb

2024 PNIEC(2024 National Integrated Energy and Climate Plan)에서는 EU의 프레임워크에 따른 수소 개발 로드맵을 제시한다. 이 정책은 탈탄소화, 에너지 효율성, 에너지 안보, 내부 에너지 시장 개발, 연구와 혁신 및 경쟁력에 중심을 둬 총 5개의 주요 로드맵으로 구성된다. 이탈리아 환경에너지안보부(MASE)와 국토교통부(MIT)는 최종 문서를 EU 집행위원회에 보내 2023년 목표를 확인하고 보완했고, 현재는 최종 승인을 대기 중인 정책이다. 

이 프로젝트에서는 특히 운송 부문과 저감이 어려운 산업 부문에 대한 사용에 주목한다. 위에서 언급한 바와 같은 도로 영역(버스나 중장비) 그리고 철도 영역(기차)에서의 수소 사용이나 수소 파생 연료를 이용하는 방법을 고안하곤 한다. 이는 PNRP가 제공하는 자본 보조금과 저감이 어려운 산업 부문에 대한 투자를 수익성 있게 만드는 새로운 관세 조치를 통해 빠르게 이루어질 것이다. 인프라에 관해서는 SNAM과 오스트리아 및 독일 TSO가 구현할 ‘SoutH2 Corridor’에 중점을 두고 있으며 이는 북아프리카의 재생 가능한 수소 생산 현장에서 에너지 운반선을 운송하기 위해 이탈리아, 오스트리아 및 독일에서 일련의 수소 파이프라인 개발을 포함한다. 또한 이탈리아 남부에서는 ‘L’Italian Hydrogen Backbone’이라는 기존 가스 인프라와 함께 건설될 새로운 것을 사용할 것이라고 밝혔다. 
NHS(국가 수소 전략)의 개발도 다루고 있다. 아직 이탈리아에는 국가 수소 전략이 발표되지는 않았고, 초안 상태에 남아있다. 초안에서는 구체적인 목표는 없지만 여러 전략적인 투자를 제시했다. 이에 따르면 2030년에 전국적으로 2.27만 톤의 수소(재생에너지와 이산화탄소 포집 방식)와 0.97만 톤의 수입 수소를 도하여 총소비량 3.24만 톤, 즉 석유 환산량으로 930만 톤을 충족할 것으로 추정한다. 또한 이 시나리오에서 수소는 관련 산업 부문(즉, 운송 및 저감이 어려운 산업 부문)의 현재 소비량의 거의 40%를 충당할 수 있다. 생산 활동에 약 180억 유로의 잠재적 투자가 있을 것으로 추정하며, 이 중 절반 이상이 수전해 방식에 대한 투자이다.

마지막으로, 기존 기술을 업데이트 및 교체하고 새로운 기술, 구성 요소 및 시스템을 설치하기 위해 약 250억 유로의 투자가 예상되며 이는 다양한 최종 사용 부문에 배포될 것으로 예상한다. 특히 산업 부문은 약 30억 유로의 투자가 이루어질 것으로 예상되며, 이 중 거의 90%가 철강 부문에 집중되어 있다. 운송의 경우 수소(e-fuel)에서 파생된 합성 연료 생산을 위한 차량, 부품 및 공장에 약 205억 유로가 투자될 것으로 예상한다. 

3. IPCEI Hydrogen 4(Hy2Move)

2024년 7월 3일자 장관령에 따라 이탈리아 기업부(MIMIT)는 유럽 공통 이익의 중요 프로젝트인 IPCEI Hydrogen 4(Hy2Move)의 이행을 지원하기 위해 약 2,220만 유로의 기금을 조성했다. 이러한 이탈리아 기금의 활성화는 2024년 5월 28일자 EU 집행위원회의 결정에 따른 것으로, 이탈리아 포함의 7개 EU 국가에 총 14억 유로의 국가 지원을 승인했다.

Hy2Move는 모빌리티 및 운송 애플리케이션에서의 수소에만 초점을 맞춘다. 최종 목표는 1)모빌리티 및 운송으로 인한 CO2 배출량을 90% 줄일 수 있는 기술 개발과 2)버스 및 트럭용 연료 전지 차량 플랫폼 개발을 통해 2050년까지 EU 기후 중립을 달성하는 것이다. 자세한 예로는 버스 및 트럭용 연료 전지 차량 플랫폼 개발, 선박과 기관차를 움직이기에 충분한 고성능 연료 전지 기술 개발, 비행 조건에서 안전과 효율성을 보장하는 가볍지만 견고한 수소 탱크와 같은 차세대 기내 수소 저장 솔루션 개발, 모빌리티 및 운송 분야를 위한 수소 생산 기술 개발, 현장 수소 충전소에 99.99% 순도 가압 수소 연료 전지 유형 등이 있다. 

 

수소 모빌리티와 인프라

1. 이탈리아의 수소차 및 수소 버스 도입 현황

[자료 4. 베니스 지역의 수소 버스]

출처 : sustainable bus

이탈리아는 현재 수소를 활용한 대중교통 확대에 주력하고 있다. 대표적으로 볼로냐와 페라라 지역에서 2030년까지 대중교통의 탄소 배출 제로화를 목표로 130대의 수소 연료전지 버스를 도입할 예정이다. 초기 37대는 2024년 운영을 시작하며, 2026년까지 전량 도입이 완료될 것으로 보인다. 이탈리아 볼로냐 지역에 본사를 둔 지방 자치 단체 대중교통 운영업체 TPER가 폴란드 버스 제조업체인 Solaris와 함께 이 사업을 진행한다. 또한 이탈리아 베니스의 Azienda Veneziana della Mobilita(AVM) 운송 회사도 같은 제조업체에 수소 버스 90대를 주문했다. 이 주문에는 표준형 12m 버스 75대와 관절형 18m 버스 15대가 포함된다. 베니스와 그 주변 지역은 이미 전기 및 수소 구동 장치를 모두 포함하여 30대 이상의 탄소 배출이 없는 Solaris 버스를 보유하고 있다.

또한 수소 승용차와 상용차 부문에서도 수소 차량 보급 확대를 위한 인프라 투자와 보조금 지급이 진행 중이다.

2. 주요 도시 및 지역의 수소 충전소 구축 상황

[자료 5. 이탈리아의 수소차 충전소 현황]

출처 : Hydrogen Stations Map Italy

현재까지 이탈리아에는 총 7개의 수소 충전소가 있다. 2018년 트렌티노-알토 아디제(Trentino-Alto Adige) 지역의 볼차노(Bolzano)에 최초로 공개적으로 접근할 수 있는 수소 충전소를 설치했다. 이는 수소를 화석 연료의 청정 대안으로 홍보하면서 국가의 에너지 전환에서 중요한 단계를 나타낸다. 그 이후로 수소 충전소의 수는 항상 더 큰 지속 가능성을 달성하기 위해 천천히 증가하고 있다. 사실 다른 유럽 국가와 비교하거나 한국의 충전소 개수가 200여 개가 넘는 것을 생각한다면, 현저히 적은 수치이다. 하지만 에너지원을 다양화하는 이탈리아의 노력과 더불어, HRS와 같은 여러 기업이 2026년까지 총 38개의 수소 충전소 설치 계획을 발표하고 있기에 전망을 살펴볼 필요가 있다. 

3. 수소 파이프라인

대표적으로 유럽연합의 대규모 수소 파이프라인 구축 프로그램인 SouthH2 Corridor로 설명할 수 있다. SNAM, TAG, GCA 및 Bayernets가 주도하여 진행되고, 총 3,300km 길이의 전용 수소 파이프라인 구축을 계획 중이다. 2024년 4월 8일 EU 집행위원회가 발표한 개정된 TEN-E 규정에 따라 개별 프로젝트가 1차 PCI/PMI 목록에 포함됨으로써, PCI 지위를 부여받았다. 이 파이프라인은 북아프리카, 이탈리아, 오스트리아 및 독일을 연결하며, 남아프리카에서 생산된 저렴한 재생 가능 수소를 유럽의 주요 수요 클러스터에 공급할 수 있도록 한다. 이탈리아는 기존 가스관 네트워크의 73%를 재사용하고 27%의 신규 인프라를 건설할 계획이며, 이 프로젝트는 EU의 수소 수입 목표의 약 40%를 충족할 것으로 예상된다. 

 

이탈리아 수소 산업의 강점과 도전 과제

이탈리아의 수소 현황은, 현재로서는 아주 부족한 상황이다. 하지만 이탈리아는 수소 산업에 있어 많은 강점과 잠재력을 가지고 있는 나라이다. 

[자료 6. 이탈리아 2023-2024 전력 소비 그래프]

출처 : lowcarbon power

첫 번째로는, 재생에너지에 관한 강점이다. 2023년 11월부터 2024년 10월까지의 이탈리아의 전력 소비를 나타낸 그래프이다. 여기서 볼 수 있듯, 저탄소 에너지원이 전체의 약 41%의 정도 상당히 큰 분야를 차지한다. 여기에는 약 19%를 차지하는 수력 발전, 10% 미만의 태양 에너지, 8%의 풍력, 4%의 바이오 연료와 지열 발전이 포함된다. 물론 아직 화석 연료는 석탄과 가스를 합쳐 약 35%로 전체의 3분의 1 이상을 차지한다. 이탈리아의 재생에너지 생산은 주로 각 지역의 특성과 특정 재생 가능 자원의 분포에 따라 크게 다르다. 수력 발전은 알프스와 같이 지형이 가파른 곳에서 주로 일어나며, 태양광 발전은 위도와 더 많은 양의 일광 노출로 인해 남부가 주가된다. 풍력 에너지는 시칠리아와 사르데냐의 큰 섬과 아펜니노 남부에서 가장 많이 활용된다. 여러 종류의 재생에너지를 발전시킬 수 있는 좋은 환경을 가지고 있다. 수소 산업의 최종 목표는 탄소배출이 없는 그린 수소를 생산하는 것이며, 이는 재생에너지와 직결된다. 그런 의미에서 이탈리아는 굉장히 유리한 환경 조건을 갖고 있다고 생각한다. 

두 번째로는 수소 교역 허브로서의 이점이 있다. 이탈리아는 유럽, 북아프리카, 중동을 연결하는 좋은 지리적 요건을 가지고 있다. 특히 주요 항구(제노바, 트리에스테, 나폴리 등)가 포함된 해안선은 수소 생산 및 수출 거점으로 활용될 수 있으며, 진행중인 SoutH2 프로젝트가 이러한 교역의 예가 된다. 이 프로젝트 이후에 파생될 수많은 가능성을 본다면 이탈리아의 수소 교역 산업에 기대할 수 있을 것 같다. 

하지만 사실 이탈리아의 수소 산업 단계는 아직 정말 초기 상태에 머물러 있다. 국가 수소 기본 전략도 초안 단계에 머물러 있으며, 정책들은 물론 인프라 또한 현저히 부족하다. 정책 부문에서는 여러 유럽연합과 함께하는 사업들에서만 조금씩 진행되는 추세를 보인다. 따라서 지금까지의 이탈리아의 수소 분야를 살펴보면 정부 주도보다는 민간 주도로 이루어짐을 볼 수 있다. SNAM, ENI, Enel Group, Ansaldo Energia 및 FuelCell Italia와 같은 민간 기업들이 투자를 통해 이탈리아의 수소 프로젝트에 적극적으로 지원하며, 수소 인프라 구축, 녹색 수소 생산 및 수소 연료 전지 기술 개발을 주도하고 있다. 

이탈리아의 현 수소 시장에서 가장 필요한 것은 정부 차원의 더욱 적극적이고 재빠른 노력이라고 생각한다. 앞으로 진행될 수소 관련 사업들이 무사히 진행될 수 있게 규제 완화 정책을 시행하고 진행 예정인 사업들을 빠른 시일 내로 시행하는 것이 중요하다고 생각한다. 앞서 말한 강점들을 강조하여, 이탈리아의 수소 산업이 유럽 수소 허브로서, 세계 수소 시장에서의 더욱 큰 발전을 얻기를 바란다.

 

여행을 끝내며

[자료 7. 비행기 사진]

출처 : 핀터레스트

여기까지 이탈리아 수소 여행을 해봤다. 함께 바라본 이탈리아의 수소는 어땠나? 그리고 우리가 이러한 이탈리아의 수소 산업으로부터 얻을 수 있는 것은 무엇일까? 첫 번째로, 이탈리아는 풍부한 재생 가능 에너지원인 태양광과 풍력을 활용하여 그린 수소를 생산하고 있다. 이는 수소 생산의 지속 가능성을 높이는 중요한 요소이다. 우리나라 역시 재생에너지 인프라 확충을 통해 수소 생산의 지속 가능성을 강화해야 한다. 두 번째로, 이탈리아는 유럽, 북아프리카, 중동과 인접한 지리적 이점을 활용하여 수소 교역 허브로 성장하려는 전략을 쓰고 있다. 이를 통해 수소 수출입을 활성화하고, 국제적인 경쟁력을 확보하려고 한다. 우리나라도 아시아의 수소 교역 허브를 목표로 국제 협력과 교역망 확장을 위해 노력해야 한다.

이처럼 우리는 재생 가능 에너지의 발전과 전략적 지리적 위치의 활용이라는 중요한 교훈을 배울 수 있었다. 하지만 함께 바라본 이탈리아의 수소 산업은 그 자체로 중요한 첫걸음을 내디딘 상태이다. 무궁무진한 잠재력을 가지고 있는 이탈리아의 수소에 앞으로도 큰 관심을 가져주기를 바란다. 이탈리아의 수소 여행은 여기서 끝이지만 수소 산업은 전 세계적으로 빠르게 성장하고 있다. 다음 목적지에서는 다른 국가들의 전략과 비전을 통해 수소 경제가 어떻게 다르게 발전하고 있는지 알아볼 수 있을 것이다.

그렇다면, 다음 목적지는 어디일까?

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세계 수소에 대한 대학생신재생에너지기자단 기사 더 알아보기

1."수소 경제를 이끌 리더가 되어라", 대학생신재생에너지기자단 21기 한세민, 24기 이지혜, 25기 남궁성, 25기 이예영, https://renewableenergyfollowers.org/4505

수소 경제를 이끌 리더가 되어라

2. "PtX, 덴마크로 바라본 수소경제", 대학생신재생에너지기자단 25기 이예영, https://renewableenergyfollowers.org/4472

PtX, 덴마크로 바라본 수소경제

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참고문헌

 탄소 중립과 지속 가능한 에너지 전환에서 수소의 역할

1) 김현정, 이투데이, "[유럽은 지금] 수소 사회로 가는 유럽", 2022.12.28., https://www.etoday.co.kr/news/view/2206946

수소 정책 동향

1) Ministero delle Imprese e del Made in Italy, "IPCEI Idrogeno 4 (Hy2Move)", IPCEI Idrogeno 4 (Hy2Move)

2) Ministry of Economy and Finance, "The National Recovery and Resilience Plan (NRRP)", 2021.05.26., https://www.mef.gov.it/en/focus/The-National-Recovery-and-Resilience-Plan-NRRP/

3) Nomisma,"Nel piano Nazionale Energia e Clima(PNIEC 2024) una panoramica delle politiche e degli obiettivi dell’Italia", 2024.07.04., https://www.nomisma.it/focus/nel-piano-nazionale-energia-e-clima-pniec-2024-una-panoramica-delle-politiche-e-degli-obiettivi-dellitali

4) Pietro Cavasola and Matteo Ciminelli , CMS, "Hydrogen law, regulations & strategy in Italy", https://cms.law/en/int/expert-guides/cms-expert-guide-to-hydrogen/italy

수소 모빌리티와 인프라

1) AdvanceH2, "HRS Brings Hydrogen Refueling Station to Italy for Green Mobility Revolution", https://www.advanceh2.com/news/technology/installation/hrs-brings-hydrogen-refueling-station-to-italy-for-green-mobility-revolution-oz61blxl2l

2) Arnes Biogradlija, Green Hydrogen News, "Italy’s Hydrogen Strategy Explained", 2024.09.12., https://energynews.biz/italys-hydrogen-strategy-explained/

3)  Arnes Biogradlija, Green Hydrogen News, "Solaris Secures Contracts for 235 Hydrogen Buses in Italy and Germany", 2023.09.12., https://energynews-biz.translate.goog/solaris-secures-contracts-for-235-hydrogen-buses-in-italy-and-germany/?_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=ko&_x_tr_hl=ko&_x_tr_pto=sc

4) Glpautogas.info, "Hydrogen Stations in Italy", 2024.07.26., https://www.glpautogas.info/en/hydrogen-stations-italy.html 5

5) Hydrogen Industry Leaders, "Italy to Deploy 130 Hydrogen Fuel Cell Buses", https://hydrogenindustryleaders.com/italy-to-deploy-130-hydrogen-fuel-cell-buses/

6) SoutH2 - The initiative, https://www.south2corridor.net/south2