수소 생태계의 그늘: 수소 모빌리티 시대의 이면

수소 생태계의 그늘: 수소 모빌리티 시대의 이면

대학생신재생에너지기자단 26기 류호용, 27기 김주희, 29기 김민주, 김슬기

수소 모빌리티 시장의 확대, 그 이면에 놓인 과제

친환경 미래 차 시대를 맞아 수소 모빌리티 시장 구축이 속도를 내고 있다. 수소 모빌리티는 수소를 에너지원으로 이용해 주행 중 물만을 배출하는 무공해 교통수단과, 그에 필요한 에너지를 공급·저장·충전하는 인프라 전체를 포함하는 개념이다. 탄소중립을 실천하기 위한 핵심 전략으로 자리 잡은 수소 모빌리티를 실현하기 위해 한국 정부와 기업·민간의 노력이 이어지고 있다.

서울시는 지난 1월 수소 차량의 보급 확대를 위해 수소 승용차와 버스의 보조금 신청을 시작했다. 경기도 역시 수소 차량의 구매를 지원하기 위한 사업을 적극적으로 추진하고 있다. 국책 기관과 기업들도 발걸음을 맞춘다. 한국가스기술공사는 14일 개최한 대전 금고 수소충전소 준공식에서 수전해 기반 On-site 수소 충전 인프라의 국내 구축 실증 성공을 기념했다.

이처럼 정부, 지자체 및 산업체의 과감한 정책 지원과 사업 확대를 통해 ‘수소 생태계’ 구축을 위한 본격적인 모빌리티 전환에 시동을 건 모습이다. 그러나 시장의 외형적 성장과 달리, 그 기반은 아직 완전히 다져졌다고 보기 어렵다. 수소 충전 인프라는 지역 간의 편차가 크고, 수소 가격은 소비자에게 부담으로 다가온다. 덧붙여 수소차가 주행 중 배출하는 물로 인한 피해가 발생하기도 하며 수소의 생산 방식에 따라 탄소 배출이 발생하는 구조적 한계를 지녔다.

수소 모빌리티는 분명 탄소중립 시대의 중요한 선택지다. 그러나 선택지와 해답은 다르다. 수소차가 지닌 분명한 한계는 이상과 현실 사이의 간극을 드러낸다. 본 기사는 수소차가 지향하는 ‘완전 탈탄소’라는 목표에 비해 현재 수소 생태계가 직면한 현실적인 문제와 사회적으로 충분히 조명되지 않은 이면을 짚어보고자 한다.

가장 큰 걸림돌, 수소 충전의 경제적 문제와 구조적 한계

수소 모빌리티 기술은 꾸준히 성장하고 있다. 대표적인 수소차인 현대자동차의 넥쏘 역시 성능과 안정성 측면에서 지속적인 개선이 이뤄지고 있다. 그러나 기술 발전과 달리, 수소 가격 상승과 충전 인프라 부족이라는 구조적 한계는 여전히 수소 모빌리티 시장의 가장 큰 걸림돌로 작용하고 있다.

우선 수소차는 전기차에 비해 차량 가격과 유지 비용 모두에서 부담이 크다. 정부는 수소경제 로드맵을 통해 2030년까지 수소 판매 가격을 kg당 3,000원대로 낮추겠다는 목표를 제시했지만, 올해 기준 수소 가격은 1만 원을 웃도는 수준을 유지하고 있다. 이로 인해 수소차의 경제성은 소비자 입장에서 체감하기 어려운 상황이다.

수소 가격이 쉽게 낮아지지 않는 이유는 단순하지 않다. 수소는 전기나 도시가스처럼 공공재로 분류되지 않아 가격 규제의 대상이 아니며, 생산량 역시 아직 대규모로 확대되지 못해 원가 절감에 한계가 있다. 또한 수소는 에너지 밀도가 낮아 고압(350~700bar) 또는 극저온 액화 상태로 운송해야 하며, 이 과정에서 특수 설비가 필요하고 에너지 손실도 발생한다. 이러한 운송 구조는 운송 거리가 증가할수록 비용부담을 증가시키는 요인으로 작용한다.

특히 수소 충전소 운영 단계에서 발생하는 유지·관리 비용은 가장 큰 부담 요인으로 꼽힌다. 충전소가 안정적으로 운영되기 위해서는 초기 투자비뿐 아니라, 핵심 설비의 유지관리 비용을 일정 수준 이상 절감해야 한다. 그렇지 않으면 충전소 운영자의 수익성을 확보하기 어렵고, 이는 곧 수소차 이용 환경의 불안정으로 이어진다. 결국 수소 가격 문제는 개별 소비자의 선택이 아니라, 생산·유통·운영 구조 전반과 맞물린 구조적 문제에 가깝다.

비용 경쟁력을 확보하기 위해서는 운영 효율 개선과 함께 수소 유통 구조 전반에 대한 재검토가 필요하다. 지역 내에서 수소를 생산하고 소비하는 체계가 구축된다면, 유통 비용을 줄이고 생산 설비 가동률을 높이는 효과를 기대할 수 있다.

한편, 수소 모빌리티의 핵심 축으로 꼽히는 상용차 분야에서도 구조적 한계는 뚜렷하다. 수소 버스는 장거리 주행이 가능하다는 장점에도 불구하고, 좌석 수와 화물 공간의 제약, 충전 인프라 부족 등으로 확산 속도가 더디다. 전기버스는 비교적 인프라 구축이 용이하지만 주행거리가 짧아 마을버스 중심으로 활용되는 반면, 수소 버스는 대당 2~3억 원에 달하는 보조금이 지원됨에도 불구하고 실제 운용 여건이 충분히 갖춰지지 않았다는 지적이 나온다.

이처럼 충전 인프라 확충과 운영 안정성은 수소차 보급 속도에 비해 여전히 뒤처져 있다. 이제는 수소충전소의 ‘설치 개수’보다, 얼마나 안정적으로 오랜 기간 운영할 수 있는지가 수소 모빌리티 경쟁력을 좌우하는 단계에 접어들고 있다.

수소차가 마주한 또 다른 과제들 

[자료 1. 도로 위 수소차에서 쏟아지는 물과 ‘블랙아이스’ 논란]

출처 : Google Gemini

겨울철 도로 위에서 수소전기차가 배출하는 물이 블랙아이스를 유발할 수 있다는 우려가 제기되며 수소차 안전성에 대한 논쟁이 확산하고 있다. 수소전기차는 연료전지에서 수소와 산소가 반응해 전기를 생산하고, 그 부산물로 물이 발생하는 구조를 갖는다. 국내에 보급된 수소전기차는 주행 중 또는 시동 종료 시 응축수를 외부로 배출하도록 설계돼 있다.

그러나 배출수가 블랙아이스의 직접적인 주요 원인이라고 단정하기에는 과학적 근거가 충분하지 않다는 것이 전문가들의 공통된 견해다. 배출되는 물은 비교적 높은 온도 상태로 외부로 나오며, 주행 중 공기 흐름과 차량 통행으로 빠르게 증발하거나 분산되는 경우가 많다. 따라서 통상적인 교통 환경에서는 곧바로 노면 결빙으로 이어질 가능성은 제한적이다.

다만 극심한 한파와 낮은 교통량, 특정 지점에 물이 반복적으로 모이는 조건이 겹칠 경우 국지적 결빙 가능성을 완전히 배제할 수는 없다. 이는 수소차 고유의 위험이 아닌 도로 환경과 기상 조건, 차량 이용 패턴이 결합할 때 나타날 수 있는 관리상의 리스크에 가깝다. 블랙아이스는 기온, 습도, 노면 상태, 제설 여부 등 복합적 요인에 의해 형성되므로, 수소전기차 배출수를 주된 원인으로 단정하는 해석은 과도하다.

그럼에도 이러한 논란은 수소차 보급 확대 과정에서 새로운 운행 환경 리스크가 등장했음을 보여준다. 향후 보급이 늘어날수록 배출수 처리 방식과 겨울철 운행 기준에 대한 제도적 정비가 필요하며, 국토교통부 등 도로 관리 주체 역시 이에 대한 관리 기준을 함께 마련할 필요가 있다.

[자료 2. 수소 생산 단계에서 발생하는 CO₂ ]

출처 : Google Gemini

현대자동차는 수소전기차 넥쏘를 광고하며 “주행 중 CO₂를 배출하지 않고 물만 발생한다”라는 메시지를 내세웠다. 실제로 수소전기차는 연료전지에서 수소와 산소가 반응해 전기를 생산하며, 이 과정에서 이산화탄소나 매연을 배출하지 않는다. 운행 단계만 보면 분명한 친환경 기술이다.

그러나 광고가 수소차 전체를 ‘완전한 CO₂ 제로’로 인식하게 만든다는 비판도 제기된다. 현재 상용 수소의 대부분은 천연가스 개질(SMR) 방식으로 생산되는 그레이수소로, 수소 1kg당 약 8.6kg 이상의 CO₂가 배출되는 것으로 알려져 있다. 즉, 차량이 도로 위에서 배출하지 않을 뿐 연료 생산 단계에서는 상당한 탄소가 발생한다.

넥쏘로 연간 1만 5,000km를 주행할 경우 필요한 수소 약 158kg을 생산하는 과정에서 약 1,360~1,800kg의 CO₂가 배출되는 것으로 추정된다. 이는 동일 거리 주행 시 휘발유 차량의 CO₂ 배출량과 큰 차이를 보이지 않는다는 분석도 있다.

결국 수소차의 환경성은 주행 중 배출이 아니라 수소 생산 방식까지 포함한 전 과정 관점에서 평가돼야 하며, ‘물만 배출한다’라는 메시지는 부분적 사실일 뿐 전체를 설명하는 표현은 아니라는 점에서 보다 신중한 해석이 필요하다.

과제를 넘어 목표를 향해, 수소차의 다음 단계

[자료 3. 현대건설 수전해 기반 수소 생산기지 전경]

출처 : 현대건설

수소차를 비롯한 도로 위의 친환경, 이로부터 성취할 탄소중립에 아직 거리가 있는 것은 분명하다. 그러나 비록 먼 미래가 될지라도, 수소차 시대로의 전환을 위해 정부부터 기업까지 각기 다른 노력을 펼치고 있다.

정부의 경우 제4차 수소경제 이행 기본계획을 기반하여 2026년 올해까지 수소 충전소를 450기 이상 보완할 것을 제시한 바 있다. 이에 대해 2026년 1월 4일, 기후에너지환경부에서 발표한 ‘수소차‧수소충전소 보급 사업 지원 착수’에 대한 보도자료에 따르면 1월 5일부터 지원을 본격화했다. 나아가 서영태 녹색전환정책관은 무엇보다도 ‘수소차 구매를 희망하는 국민이 조속히 차량을 구매하고 충전 편의도 개선되도록 올해 수소차 및 수소충전소 지원사업을 조기에 추진할 것'이라 밝혔다.

더불어 SK E&S와 현대자동차를 비롯한 민간기업들 또한 수소 충전 인프라 구축에 적극적이다. 특히 현대건설은 전북 부안군 신재생에너지 단지에 수전해 기반 수소 생산 기지의 준공을 시작하며 수소차 충전을 위한 수소의 확보에 최선을 기울이고 있다.

나아가 세계 최대 자동차 회사로 손꼽히는 BMW 사의 미하엘 라트 수소 부문 총괄 부사장은 수소 인프라 부족에 대해 '기술의 문제가 아닌 정책의 문제'라며 '정부와 에너지 기업이 명확한 로드맵을 제시하고 투자를 병행할 것'을 강조했다.

충전 인프라는 현대인의 니즈(needs)를 위해서 절실하다. 수소 인프라가 확대되며 구축될 파란색 미래에 대한 전망 또한 충분하다. '시간이 금'인 현대 사회에서 수소 기술은 탄소중립과 더불어, 편리하고 실용적인 기술로 삶에 다가와야 한다.

수소차/충전인프라에 대한대학생신재생에너지기자단 기사 더 알아보기

1. "원자력과 수소의 만남, 핑크수소란 무엇일까?", 27기 권준혁, 정환교, https://renewableenergyfollowers.org/journal/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=169027041&t=board

2. "내연기관 자동차는 진짜 끝일까?", 27기 김계환, https://iksung.tistory.com/192

참고문헌 

[모두가 뛰어드는 수소 모빌리티 시장]

1) 김현수, “가스기술공사, 금고 수소충전소 준공식 진행”, 충남일보, 2026.01.16, https://www.chungnamilbo.co.kr/news/articleView.html?idxno=869162

2) 박상욱, “경기도, 전기차·수소차 구매에 6928억원 지원”, 공감언론 뉴시스, 2026-01-19, https://www.newsis.com/view/NISX20260119_0003481538

3) 황재하, “서울시, 수소차 생태계 구축 가속화···올해 325대 보조금 지원”, 연합뉴스, 2026-01-14, https://www.yna.co.kr/view/AKR20260114038200004?input=1195m

[가장 큰 걸림돌, 수소 충전의 경제적 문제와 구조적 한계] 

1) 김하늬, “수소충전소, 숫자보다 운영이 우선돼야…“, 공학저널, 2026.01.12, http://www.engjournal.co.kr/news/articleView.html?idxno=3600

2) 송민재, “수소차 보급 늘어나는데…‘높은 수소값·충전 인프라’ 발목”, 쿠키뉴스, 2026.01.16, https://www.kukinews.com/article/view/kuk202601150256

3) 이민하, “3년간 서울 수소버스 인프라 ’0‘건…’민관 협력‘ 균열“, 머니투데이, 2026.01.22, https://www.mt.co.kr/policy/2026/01/22/2026012214034781020

4) 한상원, “잦은 고장·수소충전가격 높아 운전자 불만···충전소 확대 급선무“, 가스신문, 2025.11.06, https://www.gasnews.com/news/articleView.html?idxno=121993

[수소차가 마주한 또 다른 과제들]

1) 박준현, “도로 위 수소차에서 쏟아지는 물, ‘블랙아이스’원인?, CBS노컷뉴스, 2026.01.22 https://www.nocutnews.co.kr/news/6459880?utm_source=naver&utm_medium=article&utm_campaign=20260122050115

2) 이찬우, 기후에너지데이터뱅크, “물만 배출…수소차 넥쏘 ‘CO₂ 제로 광고’의 숨겨진 진실”, 2025.07.18, https://edata.ekn.kr/article/view/ekn202507210001

[과제를 넘어 목표를 향해, 수소차의 다음 단계]

1) 권진욱, “[라운지] 미하엘 라트 BMW 부사장 "완전 탈탄소 수소차로만 가능", Newscape, 2025.10.31, https://www.newscape.co.kr/news/articleView.html?idxno=117127

2) 박성호, “[전기·수소차 전환①] 충전소 보급 속도…인프라 부족 해소 기대", EBN산업경제, 2025.12.09, https://www.ebn.co.kr/news/articleView.html?idxno=1690151

3) 손기호, ““탄소배출 없는 그린수소” 현대건설, 국내 첫 물분해 수소 생산기지 준공", Viewers, 2025.09.24, https://theviewers.co.kr/View.aspx?No=3795012

4) 정태진, “환경부, 2026년 수소상용차·인프라 확대 위한 보조금 지침 조기 확정", 상용차신문, 2026.01.05, https://www.cvinfo.com/news/articleView.html?idxno=30513