수소 경제를 이끌 리더가 되어라
수소 경제를 이끌 리더가 되어라
대학생신재생에너지기자단 21기 한세민, 24기 이지혜, 25기 남궁성, 25기 이예영
[해외의 영향을 역사적으로 많이 받아온 우리나라]
우리나라 경제성장에서 수출이 차지하는 비중은 막대하다. 무역의존도만 놓고 봐도 이를 알 수 있는데, 최근 5년간 한국의 무역의존도는 60% 안팎을 유지하다 2022년 기준 84.56%로 크게 는 것을 알 수 있다. 그러나 글로벌 공급망의 위기가 장기화됨에 따라 정부의 기민한 대응이 필요하다는 목소리가 커지고 있고, 공급망 안정화를 위한 각 경제 관련 부처의 노력이 이어지고 있다.
[자료 1. 전세계 수출량 5위인 대한민국]
출처 : K-stat
공급망 문제는 에너지 분야에서 가장 크게 나타난다. 화석연료를 대체하기 위해 다양한 형태의 에너지가 거론되고 있는데, 최근 이슈인 에너지 형태는 바로 수소다. 수소를 적극적으로 도입하려는 노력은 미국, 유럽 등 선진국은 물론이고 옆 나라 일본에서도 확인할 수 있다. 일본이 수소기술을 적극적으로 개발하는 이유는 그만큼 수소의 잠재성을 확인했기 때문일 것이다. 그러나 아시아 국가들은 수소를 자체 생산할 수 없는 편에 해당한다. 때문에 해외에서 수입하기 위한 루트를 다방면으로 모색 중이고, 수입 루트가 안정화되더라도 자체 생산이 가능한 국가들과 자국 간의 인프라 차이가 날 수밖에 없기에 '기술'에 매진하고 있다. 이는 우리나라도 마찬가지다.
신사업일수록 독립가능성은 낮다
즉, 우리나라를 포함한 아시아 국가들은 인프라가 부족하기에 해외에서 수입을 하고, 관련 기술을 개발해 수출함으로써 경쟁력을 확보해야 한다.
[자료 2. 수소 수출 대비 수입 비중이 높은 대한민국 일본]
출처 : K-stat
이는 유망한 신사업일수록 타 선진국들이 독점할 확률이 높기 때문인데, 그렇다 하더라도 국가적 사업이 부흥하기 위해서는 정책이 중요하다. 특히 에너지의 경우 전국적으로 퍼져 있는 배관, 파이프라인 등의 거대 인프라를 공유하거나 새로 만들어야 하고, 해당 에너지로 작동하는 모빌리티나 기술을 전 세계적으로 퍼트려야 하는 만큼 정책의 변화가 필수적이다. 그리고 해외에서의 정책 변화는 곧 인프라가 부족한 대한민국을 포함한 국가들의 사업에도 영향을 미칠 수밖에 없다. 해외에서 관세를 어떻게 책정하는지 혹은 어떤 기술이 주로 개발되는지가 전 세계적인 트렌드를 결정하게 되고, 여기에 사업동향이 크게 영향을 받기 때문이다. 그 트렌드를 무시하고 새로운 길을 개척하는 것이란 절대 쉽지 않을 것이다. 본론에서 수소 경제의 트렌드는 어떤 방향성을 보이고 있는지에 대해 주요 해외 국가들의 정책을 바탕으로 살펴보자.
[미국의 수소경제 활성화 정책]
미국정부는 1970년대 석유파동을 겪은 이후, 1976년 정부 주도하에 수소에너지 개발에 착수했다. 이후 1992년 ‘에너지 정책법(Energy Policy Act)’, 1996년 ‘수소미래법(Hydrogen Future Act)’, 2001년 ‘국가에너지정책(National Energy policy)’, 2005년 ‘에너지 정책법(Energy Policy Act of 2005)’, 2007년 ‘에너지 독립 및 안보법(Energy Independence and Security Act of 2007)’ 등의 제정으로 수소 및 연료전지 연구개발이 활성화될 수 있었으며, 각 정책의 세부 내용은 아래 표에 나타난 바와 같다.
[자료 3. 1992~2007년 미국 수소 정책]
이후 2017년 트럼프 행정부는 효과적인 수소 활용을 위한 ‘H2@Scale’ 이니셔티브를 추진했는데, 이는 수소의 생산부터 활용까지 전 과정을 촉진해 다양한 에너지 부문에서 수익 창출 기회를 늘리는 것을 목적으로 하는 민관협력 프로젝트였다. 그 결과 트럼프 행정부 시기 수소 인프라, 그리드 통합, 안전 및 표준, 생산, 활용 관련 민관협력 프로젝트가 30개 이상 추진됐으며, 이 중 27개가 2020년 이전에 완료 또는 착수되는 쾌거를 이루었다. 또한 임기 마지막 해인 2020년 11월에는 수소 기술의 중장기적 개발을 위한 ‘수소 프로그램(Hydrogen Program Plan)’을 발표했다. 이는 수소의 이점을 최대한 활용하고, 새롭게 등장하는 에너지 기술과의 경쟁에서 우위를 확보하기 위해 수소 기술의 밸류체인별 목표를 설정한다.
대선에서부터 탄소중립 정책을 강조해 온 바이든 행정부는 출범 5개월 후인 2021년 6월 ‘DOE Energy Earthshots Initiative’를 발표하고, 그 첫 번째 행동으로 잘 알려진 ‘Hydrogen Shot’을 통해 10년 안에 수소 생산 단가를 $5/kg에서 $1/kg로 낮추겠다고 밝혔다. 목표치 달성 시 청정수소 사용량은 최소 5배 이상 증가할 것으로 예상되며, 에너지부는 약 9개 프로젝트에 약 800만 달러를 투자한다고 밝혔다. 2021년 11월 ‘인프라 투자 및 일자리법(Infrastructure Investment and Jobs Act)’가 통과되고, 향후 10년 동안 전기차 충전소 건설, 도로 및 교통 시스템 현대화 등 기후변화 대응 기반사업에 대규모 예산을 집행할 수 있게 되었다. 이에 따라 에너지부가 국가 청정수소 전략을 작성 및 발표하고, 3년마다 업데이트하도록 명시됐으며, 1년 후 한국에도 도입된 ‘청정수소 생산 표준 지침(CHPS)’를 발표했다. 2022년 8월 16일, 전 세계가 주목한 법안이 등장했다. 바로 ‘인플레이션 감축법(IRA: Inflation Reduction Act)’이다. IRA는 수소차 투자, 수소 생산세액공제 등 청정수소 생산을 지원하는 정책으로, 전 세계 전기차 및 수소 산업에 큰 파장을 일으켰다.
현재 미국은 기간별, 부문별로 청정수소 개발 전략을 마련했는데, 자세한 내용은 아래 사진과 같다.
[자료 4. 미국 청정수소 주요 부문별 3단계 추진전략]
이러한 미국의 수소정책은 민주당과 공화당이 모두 동의하는 유일한 정책이며, 따라서 올해 11월 예정된 대통령 선거 결과에 무관하게 지속될 전망이다.
[EU의 수소경제 활성화 정책]
2019년 12월 11일, EU 집행위는 ‘유럽 그린딜(European Green Deal)’을 발표했다. 그린딜은 2050년까지 탄소배출 제로 달성 목표를 담은 정책 패키지로, 분야별 정책대응 계획 및 1,000억 유로 규모의 공정전환체계를 발표했다. 이중 에너지 분야에서는 적정가격에 청정에너지를 안정적으로 공급할 것을 목표로 삼았으며, 그린딜을 시작으로 EU의 수소 정책 개발이 본격적으로 시작됐다.
2020년 7월 8일, EU 집행위는 ‘에너지시스템 통합 전략(EU Strategy for Energy System Integration)’과 ‘수소 전략(Hydrogen strategy for a climate-neutral Europe)’을 발표했다.
에너지시스템 통합 전략은 수송 분야 내 수소의 필요성에 초점을 둔다. 본 정책의 일환으로 2021년, 에너지 수요 측면에서 전력화를 가속하기 위한 방안 중 하나로 전기차 보급 확대를 제시했다. (△25년까지 전기차 충전시설 100만 개 확충, △전기차‧수소차 충전시설 확충을 위한 범유럽 수송망(TEN-T), 범유럽 에너지망(TEN-E) 규정 개정) 같은 해 EU는 수소 등의 저탄소 연료 사용 촉진을 세부적으로 제시하며 수송 분야에서 수소의 필요성을 강조하기 시작했다. 또한 에너지시장 개편을 통해 수소와 전력에 대한 이중과세를 방지하고자 에너지세제 및 ETS 개편을 추진하기 시작했다.
수소 전략의 수립 배경을 보면, 수소가 유럽 그린딜의 중추라고 언급돼 있다. 그 이유로 수소는 경제 활성화와 에너지전환을 동시에 달성할 수 있는 핵심요소이며, 재생에너지 확대에 따른 전력계통 운영의 변동성을 줄이기 위한 에너지 저장 및 운송수단의 역할을 이행하기 때문이다. 따라서 EU 집행위는 그린수소 활용을 정책의 우선순위로 두되, 중단기에는 다른 형태의 저탄소 수소 활용도 병행하는 방향을 설정했으며, 유럽청정수소 동맹을 출범시켜 그린수소 생산능력 제고를 목표로 삼았다. 본 전략은 2030년까지 탈탄소화가 어려운 모든 분야에 그린수소를 대규모로 활용하는 것을 최종 목표로 둔다. 정책의 일환으로, 우선 EU는 청정수소동맹(European Clean Hydrogen Alliance)을 통해 투자계획을 마련하고 청정수소 투자를 지원하기 시작했다. 또한 수소 수요 촉진 및 생산 확대를 위해 ‘지속가능한 스마트 모빌리티 전략 Sustainable and smart mobility strategy)’을 통해 모빌리티 분야의 수소활용을 확대했다. 이 밖에도 2019년 발표된 ‘재생에너지 지침(Renewable Energy Directive)’을 기반으로 그린수소 수요 지원을 위한 추가 조치를 검토했으며, 수소 생산설비 설치 지원 기준 설정, 그린수소 및 저탄소 수소에 관한 EU 내 일관된 인증 기준 도입 및 정의 추진, 저탄소 제철, 기초 화합물 지원을 위한 탄소 CfD(Contract for Difference) 제도 시범 도입을 순차적으로 진행했다. 더불어 산업 부흥을 위한 토대로써 충전소 확대 계획을 포함한 수소 인프라 구축의 검토를 시작하고, 수소 운송 시 천연가스 파이프라인 이용을 허용했다. 또한 수소 수요자와 공급자가 진입할 수 있도록 지원하는 등 시장 규칙을 통해 수소 활용의 확대를 순차적으로 진행했다. 이 밖에도 R&D 지원, 국제협력을 진행했다.
이처럼 EU는 청정에너지 정책의 시작 단계에서부터 수소에너지 저장 및 운송 능력을 높이 평가했으며, 수소를 중추로 삼는 탄소 중립 전략을 펼쳐왔다. 또한 인프라 구축과 수요 확보를 통한 시장 유입을 계획적으로 시행해 토대를 다져왔다.
2021년 7월 14일, EU 집행위는 EU의 새로운 2030년 기후 목표를 달성하기 위해 ‘Fit-for-55 Package’를 발표했다. 본 패키지는 기존 법률을 강화하는 동시에, 새롭게 제정할 필요가 있는 법률 및 이니셔티브를 제시했다. 특히 주목할 법률은 ‘승용차/밴 평균 이산화탄소 배출기준 설정 규정 개정’이다. 해당 법률은 2030년까지 신규 등록 자동차의 평균 이산화탄소 배출을 2021년 대비 55%로 감축하고, 2035년까지 100% 감축을 목표로 하여 이후 모든 신규 등록 자동차는 무배출자동차(ZEV)가 되게 하려 한다. 또한 ‘대체연료 인프라 지침 개정’ 법률에서는 무배출 차량의 판매 확대에 부합하도록 회원국이 충전 역량을 강화하도록 요구하는데, 주요 고속도로에서 전기차 충전소는 매 60km, 수소자동차 재급유 시설은 매 150km마다 1개 이상의 충전 및 재급유 시설을 설치하게 한다. 따라서 Fit-for-55 Package를 통해 EU는 전기차 및 수소차 보급과 인프라 구축을 촉진하고자 한다.
이후 2022년, 러시아의 우크라이나 침공 이후 에너지 자립이 시급해진 EU는 러시아 화석연료 의존도 감소 및 녹색 전환 가속화를 위한 정책인 REPowerEU를 발표했으며, ‘수소 및 보건 분야 유럽 공동이익 중요 프로젝트(IPCEI)’에 보조금을 지원하고 있다. 또한 지난 4월, ‘천연가스 수소 혼입 공급 의무화’를 통과시켜 2025년 10월 1일부터 천연가스 공급자에게 최대 5%의 수소 혼입을 의무화하고 공급되는 수소 및 바이오가스에 대한 관세를 75%를 낮출 예정이다. 이를 통해 EU는 화석연료에서 청정에너지로의 본격적인 전환에 돌입했음을 확인할 수 있다. 이 밖에도 EU 수소은행 보조금 경매를 통해 그린수소 프로젝트를 낙찰하는 등, 연합 회원국들의 수소 사회 달성을 위한 경제적 지원을 꾸준히 진행 중이다.
EU의 수소 정책은 2019년부터 본격적으로 시작돼 현재까지 전 세계 정부 및 기업에 가장 큰 파급력을 갖고 있다. 이는 국제사회 내 EU의 존재감뿐만 아니라, EU 집행위의 꾸준한 지원과 여러 단계에 걸친 규제 확대에서 기인한 것으로 판단된다. EU의 그린수소 대규모 확대 목표 연도인 2030년까지 6년 남은 시점에서, 앞으로의 EU 정책이 기대되는 바이다.
[일본의 수소경제 활성화 정책]
일본은 일찌감치 수소 생산의 어려움을 직감하고 수입 루트를 모색함과 동시에 기술개발에 매진하기 위한 초석을 다지고 있다. 이런 상황 속에서 최근 자국의 수소 경제 활성화 정책인 수소기본전략을 개정했다.
[자료 5. 일본 수소기본전략 개정안의 주요 요점]
출처 : KIAT 한국산업기술진흥원
중요 내용을 살펴보면 규모의 경제를 바탕으로 수소의 단가를 기존보다 더욱 낮추고자 하는 의도가 담겨 있고, 글로벌 수전해 장치 도입을 위한 초석을 마련하기 위해 수전해 도입 전망치의 약 10%에 해당하는 15GW 설치를 추진하려는 의도가 특징적이다. 또한 국제 수소 공급망 구축을 위해 수소, 암모니아 자원국과의 관계를 강화해 거점 정비를 가속화한다는 내용이 담겨 있는데, 실제로 최근 일본이 수소 수입에 관해 중동 및 호주와 많은 협력 관계를 체결하는 모습을 통해 이를 확인할 수 있다. 그럼 개정 이후 일본의 수소 경제 활성화에 대해 세밀하게 살펴보자.
수소 도입 및 단가 관련
안정적인 수소 공급에 관해 일본은 국내 자원을 활용한 수소 제조 기반 구축 및 해외 생산 수소의 활용을 동시 추진하려는 목표를 가진다. 2040년 수소·암모니아 도입목표를 1,200만톤/년으로 기존 대비 상향했다. (기존에는 2030년에 최대 300만 톤/년, 2050년에 2,000만 톤)
[자료 6. 일본의 목표 수소 사용치]
출처: 뉴스투데이
공급원가 절감에 대해서는 수소공급비용(CIF 비용)을 2030년 기준 334엔/kg(3천원/kg), 2050년 기준 222엔/kg(2천원/kg)으로 낮춰, 수소 발전 비용을 가스 및 화력 발전단가 이하로 낮추는 것을 목표로 한다.
수소 공급망 관련
타국에 비해 수소 공급의 어려움을 인지하고 있는 일본은 공급망 구축에 관해서도 정책 개정을 추진했다.
- 국내 공급망: 에너지 안보 강화 관점에서 국내 수소 제조기반 구축을 강화하고, 저탄소 수소도입을 위한 규제개선 및 CCUS･탄소재활용을 결합한 수소 제조사업 환경 정비를 추진.
- 국제 공급망: 정부의 상류 권익에 대한 관여, 제조 및 운반, 현지에서의 플랜트 건설에 일본기업 참여 등을 통해 공급을 안정화하고, 수소 제조지에서의 일본기업 제품 활용 및 채용 추진 등 에너지 안보 강화.
- 공급망 리스크 대응: 불확실성이 높은 수소공급망의 특성을 고려하여 민간보험을 장려하고, 위험부담이 높은 경우 공공기관이 일부 위험을 부담해 사업자의 투자･금융조달이 용이한 환경을 조성.
수소 수요 활성화 관련
많은 공급량은 수요 마중물이 있어야 효과를 볼 수 있다. 이에 따라 일본은 수소 수요 활성화 전략으로 발전, 연료전지, 수소화합물 이용, 비화석에너지로의 전환 등 정책을 추진한다.
발전분야에서는 2030년도 기준 발전량의 30% 정도를 수소･암모니아로 충당하는 것을 노리고 있으며 이를 달성하기 위해 2020년 후반까지 100만kW급 암모니아 발전 터빈의 20% 혼소시험 상업운전 및 2030년까지 대형 가스터빈의 30% 이상 혼소율 실증추진을 기획하고 있다.
연료전지 분야에서는 연료전지의 장점을 극대화할 수 있는 상용차 분야에 집중하고, 가정용 연료전지 도입･보급 지원을 확대하고 관련 기술개발 지원 및 산업용 연료전지 발전효율 향상을 위한 신기술 개발 지원을 추진한다.
열, 원료 이용분야에서는 산업 내 열 이용을 수소･암모니아 연료로 대체하기 위해 수소가스터빈 적용을 확대하고, 수소 공급망 접근성이 떨어지는 내륙 지역 공장 등에는 수전해 시스템 도입을 추진한다. 비화석에너지로의 전환을 위한 제도 정비로는 개정된 에너지 절약법에 따라 특정 사업자 등에게 비화석에너지 전환에 관한 중장기계획 제출과 정기적인 보고를 의무화한다.
수소화합물로의 이용을 활성화하는 분야에서는 기존 도시가스 인프라나 석유공급 인프라가 활용 가능한 합성메탄(e-methane)이나합성연료(e-fuel) 활용의 활성화를 위해 국제･국내 규칙을 정비하고, 실용화 및 저비용화를 위한 다양한 지원을 추진한다.
수소 산업을 광범위하게 활성화한다
일본은 가와사키에서 공업도시를 형성했을 정도로 기술력에 많은 투자를 해온 나라다. 고베제강을 비롯한 다양한 기업들이 포진해 있는데, 이러한 기술적 강점을 살려 탈탄소, 에너지의 안정적 공급, 경제성장이라는 일석삼조를 목표로 수소 핵심기술들(연료전지, 수전해, 발전, 수송, 부품소재)을 고르게 활용하고 싶어한다.
[자료 7. 수소밸류체인 별 구성에 따른 일본 수소기본전략 개정안]
출처:국회전자도서관
이를 수소기본전략 개정안을 통해서도 확인할 수 있는데, 특히 수전해를 바탕으로 한 그린수소 생산, 수소환원제철, MCH를 통한 수소 운송 기술이 특징적으로 눈에 띈다.
[자료 8. 일본의 수소 관련 5개 핵심전략 분야들]
출처: 기계신문
최종적으로 일본이 노리는 수소 산업의 핵심을 한 줄로 요약하자면
1. 수소 공급: 일본은 수전해 기술을 바탕으로 자국 수소생산 및 여러 해외 국가들과의 협업을 통한 수입을 병행한 수소 기반 마련, MCH 등을 통해 자국 내에 운송함으로써 인프라를 구축한다.
2. 탈탄소형 발전: 공급망 전체 비용 절감을 통해 탈탄소형 발전을 추진하고 규모의 경제를 노린다.
3. 연료전지: 산업 각 분야에 연료전지를 활용함으로써 비용절감을 바탕으로 수요확대를 통해 선순환을 구축한다. (도요타 등을 중심으로)
4. 수소 직접이용: 수소환원제철을 적극 시행하고, 폐플라스틱을 분해해 수소를 만드는 등 CO2 절감형 화학제품 생산 (쇼와덴코 등을 중심으로) 및 수소연료선박 등을 통해 수소를 직접적으로 이용하는 방법을 크게 늘린다.
5. 수소화합물 활용: 암모니아 제조 및 활용에 중점을 두고 합성 메탄 및 합성연료 등을 포함한 탄소 재활용 제품을 적극 사용한다.
이렇게 정리할 수 있다. 일본은 아시아 국가이기에 인프라의 부족을 인지하고 있고 자국의 산업능력을 기반으로 대외협력을 통해 수소생태계를 구축하고자 하며, 이에 정책이 큰 역할을 하는 것을 확인할 수 있다.
[호주의 수소경제 활성화 정책]
호주는 그린수소 생산에 매우 유리한 지리적 조건을 가지고 있다. 풍부한 자연자원 속에서 태양광, 풍력, 수력 자원을 바탕으로 청정한 수소를 생산할 수 있는 것이다. 또한 수소 생산에는 물이 필수적으로 요구된다. 호주는 광범위한 수자원을 통해서, 수전해 수소 생산도 가능한 것이다.
[자료 9. 호주의 수소산업 개념도]
출처 : 수소뉴스
호주는 국제 수소산업에서 없어서는 안될 중요한 나라이다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면, 2050년 호주는 수소 최대 순수출국이 될 것으로 전망된다. 앞선 수소생산의 장점들을 통해서 호주는 수소 생산량이 자국 내 수요량에 비해 훨씬 많을 것으로 예측된다. 자국 내 수요가 큰 중국이나 미국보다 많은 양의 수소를 수출할 수 있다. 또한 Pwc에서는 2050년 호주, 중동, 아프리카 등에서의 그린수소 생산비용이 kg당 1~1.5유로가 될 것으로 전망했으며, 대부분의 유럽 국가들, 일본, 한국 등에선 kg당 2유로가 될 것으로 전망했다. 순수입국으로 분류되는 한국은 수소 수출국인 호주의 동향과 정책을 살펴보고, 준비해야한다.
호주의 수소 육성 정책
먼저 정책을 살펴보자. 호주 연방정부는 수소 육성전략을 지속적으로 발표했다. 대표적으로 18년 호주 연방 과학산업연구기구(CSIRO)가 발간한 수소로드맵(National Hydrogen Roadmap)을 시작으로, 19년 호주정부협의회(COAG)의 국가수소전략, 20년 호주 산업과학에너지자원부의 저탄소 기술투자 로드맵이 있다.
[자료 10. 호주 연방정부의 수소 육성전략 흐름]
출처: 대한민국시도지사협회
최근 동향을 살펴보자면, 2040년까지 매년 300만 톤의 수소를 수출한다는 목표를 가지고 실행에 박차를 가하고 있다. 호주 연방정부는 주 및 준주 정부와 협력해 수소산업의 발전을 지원하기 위한 규제 검토 작업을 진행하고 있다. 뉴사우스웨일스 주는 21년 11월 친환경 수소 생산업체에 대한 정부 수수료 면제 혜택을 도입했고 22년에는 ‘가스 공급 규정 2022’를 도입하며 가스 공급망 내 수소-천연가스 혼하불의 안전한 주입에 관한 요건을 도입했다. 퀸즐랜드 주는 2023년 가스 공급법과 2024년 석유 및 가스(생산 및 안전법)을 개정해 수소 및 기타 규정 물질 파이프라인에 대한 명확한 승인 경로를 제공했다. 서호주와 남호주도 여러 규제 지침을 통해 호주의 수소경제 실현에 힘쓰고 있다.
또한 지난 5월 14일 호주정부가 발표한 2024-2025 연방 예산 계획에서는 호주의 수소에 대한 의지를 한 번 더 확인할 수 있었다. 이 예산 계획은 ‘퓨처 메이드 인 오스트레일리아(A Future Made in Australia)’라는 정부의 넷제로 전환 계획에 초점을 맞추고 있다. 청정수소에 대한 부분을 보자면, 2027~2028년부터 2039~2040년까지 생산된 청정수소 1kg당 2달러의 감세 혜택을 제공한다는 것이다. 수소 헤드스타트 프로그램에도 약 8억 6,000달러의 예산을 배정했고, 이를 통해 청정수소 생산 비용과 시장 가격 간의 금전적인 격차를 줄이는 보조금을 지급할 예정이다. 또한 수소 생산기술에도 53억 달러(약 7조 1629억 원)을 투자하기로 결정했다.
호주의 수소부문 국제협력 현황
앞서 언급했듯 호주는 세계 최대규모 수소 수출 예상국이다. 다수의 국가에서 안정적인 수소 공급량을 확보하기 위해 도입처 확보에 주목하고 있기에, 호주에서는 여러 국제협력이 추진되고 있다.
한국
가장 먼저, 한국과의 협력이다. 한국은 자국 생산량보다 수입량이 현저히 많을 것으로 예상되는 순 수입국이다. 따라서 수출국인 호주와의 협력에도 주목하고 있다. 2023년 7월 호주와 한국정부는 장관급 회의를 통해 청정수소 협력 강화를 약속했으며 민간 차원에서도 2023년 9월 ‘제 44차 한-호주 경제협력위원회’ 내 주요 안건으로 수소부문 협력을 논의하고 호주에 진출한 한국기업의 그린수소 실증사업 완공이 가시화되는 등 협력이 진전되고 있다. 일례로 고려아연이 퀸즐랜드주에서 추진하고 있는 ‘썬HQ 수소프로젝트’의 1단계 실증사업이 2024년 상반기 내 완공돼 연간 140톤의 그린수소를 생산할 예정이며, 삼성물산, 두산퓨얼셀, 포스코 등도 호주에서 관련 사업을 추진 중이거나 진출을 준비 중이다.
[자료 11. 고려아연 자회사 아크에너지가 추진한 썬HQ]
출처 : 에너지산업신문
일본
한국과 같이 수소 순수입국으로 분류되는 일본은, 호주와의 수소 협력에서 진취적인 발걸음을 보이고 있다. 2023년 9월 호주와 일본 정상은 수소 및 암모니아 분야 협력 강화와 함께 ‘아시아탄소제로공동체’ 이니셔티브를 통해 아시아 지역 탈탄소화를 추진하기로 했다. 또한 2022년 호주에서 생산한 액화수소를 일본으로 옮기는 실증 사업을 추진한 바 있다. 국가 대 국가 간의 실증 사업이 많이 추진되고 있으며 민간 부문에서도, 일본과 호주 기업이 공동으로 참여하는 ‘중앙 퀸즐랜드 수소 프로젝트’가 진행되고 있다.
[자료 12. 액화수소 운반선 ‘스이소 프론티어’]
출처 : 연합뉴스
독일
2023년 1월 호주와 독일 정부는 공동으로 지원할 수소부문 협력 프로젝트 4개를 확정한 데 이어, 7월에는 정상회담을 갖고 양국 간 그린수소 생산 및 수출 협력을 확대하기로 했다. 양국 정부에서는 ‘HyGATE’ 운영을 위해 각각 5,000만 유로를 출자했다.
영국
2023년 7월 호주와 영국 정부는 그린수소 프로젝트 개발을 촉진하기 위해 공동 자금지원 계획을 발표했으며, 2023년 8월에는 양국 정부의 지원 아래 영국의 첫 번째 ‘대호주 청정에너지 무역사절단(UK Clean Energy Trade Mission to Australia)’이 호주를 방문했다.
[중동의 수소경제 활성화 정책]
마지막으로 알아 볼 지역은 중동이다. 떠오르는 수소 산업의 중심지인 중동 지역은 걸프협력회의(GCC)의 모든 국가들이 석유기반의 경제구조에서 벗어나 차세대 에너지인 수소 시장에 뛰어들고 있다.
그 이유로는 2009년~2016년 에너지 집약적 산업화 프로그램의 시행과 개발 붐으로 인한 경제성장과 빠른 인구 증가 등으로 전력 사용량이 크게 증가한 것과 연관이 있다. 에너지 소비가 지속적으로 증가하면서 에너지공급의 안정성 관련 이슈가 대두된 것이다. 또한 2014년도부터 지속적으로 하락세를 맞았던 국제 유가와 석유 생산의 수익성 하락으로 석유 부문에 대한 국내외 투자가 줄어들기도 했으며, 코로나19로 인해 원유 수요도 감소했다. 이에 원유 수출 의존도 감소의 필요성과 함께 대체 에너지 자원 개발에 중동 국가들의 관심이 높아진 것이다.
풍부한 재생에너지원과 발전단가의 하락으로 친환경적 저탄소 수소 생산에 높은 잠재력이 있는 중동 국가들은 국가 주도의 수소 개발 프로젝트를 시행하고 있다. 주요 수소 프로젝트는 아랍에미리트(UAE), 사우디아라비아, 오만에서 추진 중에 있다. 다음 3개국의 수소경제 활성화 정책에 대해 알아보자.
[자료 13. 중동 지역의 국가 주도 수소 개발 프로젝트]
출처 : ⓒ한세민
아랍에미리트(UAE)
중동지역에서 가장 적극적인 재생에너지 개발로 앞서 나가고 있는 국가는 UAE다.
2021년 1월 수소 개발 프로젝트로 ADNOC(국영석유회사), Mubadala(국영투자회사), TAQA(국영에너지기업)가 저탄소 그린∙블루수소 생산을 선도하기 위해 Abu Dhabi Hydrogen Alianca (아부다비 수소동맹)를 결성했으며, 이후 Ministry of Energy and Infrastructure(에너지인프라부)가 합류해 국내외 협력 논의에서 가교역할을 담당해오고 있다.
[자료 14. 아부다비 수소동맹 참가기관]
출처: UAE 수소 리더십 로드맵
이외에도 국영기업 간 합작법인 ‘Masdar’ 설립을 통해 스마트 시티를 구축하고, DEWA 그린수소 시범 프로젝트와 관련 MOU를 체결하며 총 6여 개의 주요 수소 프로젝트가 진행 중에 있다.
같은 해 발표한 ‘UAE 수소 리더십 로드맵’을 통해 2030년까지 세계 저탄소 수소 시장 점유율 25%를 목표로 설정한 바 있다. 2022년 11월에는 COP28을 개최하며 역내 친환경에너지 선두주자로서 이미지를 강화하고, 2050년까지 재생에너지 44%, 원자력 6%, 천연가스 38%, 청정 석탄 12%의 에너지원 구성을 목표한다는 청사진까지 제시하며 수소 개발과 수소에너지 사용 가속화를 통해 궁극적으로 탄소중립을 이루기 위한 포부를 보였다.
이 로드맵이 시초가 되어 2023년에는 2017년 수립됐던 국가 에너지 전략인 'UAE 국가 에너지 전략 2050(National Energy Strategy 2050)' 업데이트 안을 발표했다. 정책 개발과 투자유치를 통해 UAE 수소경제를 확대함과 동시에 2031년 세계 최대 수소 생산국이자 주요 수출국으로 거듭나고자 하며, 이를 위한 정부의 다양한 지원 방안을 포함하고 있다. 해당 수소 전략은 궁극적으로 2050년 넷제로 달성을 목표로 한다. 경제 성장에 따라 확대되는 에너지 수요의 충족과 청정에너지원으로의 에너지 전환을 위해 최대 2,000억 디르함에 달하는 신규투자를 확대하고, 두 개의 수소 오아시스(Hydrogen Oases)를 개발해 140만 톤의 수소를 생산하고 2050년에는 다섯 개의 수소 오아시스로 확장, 생산량을 매년 1,500만 톤까지 늘리겠다는 계획이다.
사우디아라비아
사우디아라비아는 풍부한 재생에너지(태양광∙풍력)와 가스전 기반 그린∙블루 수소 프로젝트를 추진하고 있다. 2021년에 시작된 사우디녹색이니셔티브(SGI: Saudi Green Initiative)로 재생에너지에 대한 대규모 투자와 녹색 수소 및 탄소 포집 프로젝트를 개발했고, 2060년까지 탄소배출량 0이라는 목표를 천명했다. 세계 최대 규모인 그린수소 기반 암모니아 플랜트 건설 프로젝트 ‘NEOM Green Hydrogen’을 통해서는 4GW 재생에너지를 기반으로 하루 650톤의 수소와 질소를 생산하고 있고, 2025년까지 연 20만 톤의 그린수소 생산을 목표하고 있다. 또한, 올해부터 ‘자푸라 가스 프로젝트’에 약 1,100억 달러를 투자하여 매장량 60조m3의 가스전 연계 블루수소를 생산한다. 해당 프로젝트를 우리나라의 현대건설과 현대엔지니어링, 삼성E&A, GS건설이 EPC 입찰에 참여해 수주를 확보하기도 했다. 이는 모두 ‘사우디 비전 2030’에 따른 석유부문 의존도 축소 및 석유의 대체제로 추진하고 있는 수소산업 육성에 뿌리를 두고 있다.
[자료 15. 사우디아라비아의 네옴시티]
출처: 네옴시티 홈페이지
오만
오만은 수소를 포함한 신규 저탄소 에너지 산업에 1,400억 달러 투자를 통해 2040년 수소경제 구축 및 30GW 규모 그린∙블루 수소 생산을 추진하며 2050 탄소중립 달성 및 그린수소 사업 추진을 위한 담당기관을 설립하기도 했다.
Duqm, Dhofar, Al-Jazir 세 지역에서 그린수소 프로젝트를 시행 중에 있으며 1단계(Phase A)에서 2030년까지 연간 수소 생산량 100만 톤 달성, 2050년까지 연간 850만 톤 달성을 목표로 한다. 2단계(Phase B)는 2040년까지 연간 325~375만 톤의 그린수소 생산과 전기분해 발전설비 용량 35~40GW 달성, 2050년까지 전기분해 발전설비 용량 90~100GW 달성을 목표로 한다. 현재 자국에너지 총 생산량의 97%를 천연가스에 의존하던 것도 2030년까지 70%까지 감축하도록 한다. 마찬가지로 작년 6월, 세계 최대 규모인 오만의 해당 프로젝트 개발사업권을 삼성엔지니어링(現 삼성E&A) 컨소시엄(포스코홀딩스, 한국남부발전, 한국동서발전, 프랑스 ENGIE, 태국 PTTEP)이 확보하기도 했다.
이렇게 이어지고 있는 중동 주요국의 수소 개발 행보에 우리나라 기업들도 미래 발전 사업으로 수소산업을 선택하여 함께해 나가고 있다. 수소를 수입에 의존하고 있는 우리나라와 중동 국가와의 협력은 앞으로 국제적인 청정수소 공급망을 확보하는 방안을 모색하는 데에도 의미가 있을 것이다.
결론
본론을 통해 전세계 주요 국가들이 수소경제를 이행하기 위한 모습들을 살펴볼 수 있었다. EU는 Fit-for-55 Package를 기점으로 전기차 및 수소차 보급과 인프라 구축을 촉진하고자 하며, 미국은 대선 결과와 크게 상관없이 수소경제 이행을 위한 목표를 수립했다. 재생에너지 생산에 상대적 이점을 가지는 중동 국가들은 화석연료를 완전히 포기한다기보다는 화석연료와 수소를 같이 사용하는 탄소중립 청사진을 그리고 있다.
아직 현실적으로 빠른 수소경제 이행은 어렵다. 인프라가 부족하고, 각 분야에서 전기의 비중이 더 높기 때문이다. 모빌리티만 놓고 봐도 수소차보다는 전기차가 더 인기 있는 것이 현실이다. 그러나 긍정적인 부분은 정책의 뒷받침이 이뤄지고 있다는 점이다. 앞서 말했듯 미국은 대선의 결과와 관계없이 수소 활성화 정책을 시행할 예정이며, EU는 Fit-for-55 Package를 기반으로 수소를 활성화할 계획이다. 모빌리티 등의 기술에서는 명확하게 시장을 선도하는 트렌드가 나오지는 않았기 때문에 시장의 흐름을 면밀히 지켜봐야 할 것으로 보인다. 이는 아직 수소 경제가 초기 단계이기 때문인 것으로 보이며, 전세계적인 협력이 더 이뤄져야 하고 가격 경쟁력이 더 높아져야 할 것으로 판단된다.
우리나라는 이런 상황 속에서 타 선진국이 시장을 독점하기 전에 발 빠르게 기술 개발 및 수입 인프라 조성을 해야 한다. 수입에 대한 루트 확보가 중요한데, 한국은 호주 및 중동 국가들과 협력을 맺고 있으며 일본과도 지난 6월에 민간 주도의 수소 관련 협력을 논의한 바 있다. 수소를 자체 생산하기 어려운 아시아 국가들끼리의 협력은 긍정적으로 평가된다. 기술 개발에 관해서는 R&D 지원을 통해 모빌리티 분야에서 가격 경쟁력을 갖춰야 하고, 발전 분야에서는 연료전지 분야에 힘 쓰는 등 탄소중립 기술 개발에 사활을 걸어야 한다고 보인다. 수소 생산도 재생에너지 기반이 아닌 다른 원료를 통한 생산은 가능하므로, 경쟁력 있는 기술 모색에 힘써야 할 것이다. 실제로 현대자동차가 그리는 수소경제 청사진에는 음식물 쓰레기를 바탕으로 수소를 생산하는 모습이 담겨 있다. 이처럼 수소 생산 분야도 원료를 다각화해 바라본다면 충분히 경쟁력 있는 생산 방식 도입이 가능할 것으로 보인다.
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