[에너지데일리 조남준 기자] 정부는 코로나19 사태 이후 경제 패러다임 전환 추진의 일환으로 ‘한국판 뉴딜 종합계획’을 수립하고, 탄소중립(net-zero) 사회를 지향하는 그린뉴딜을 주요 축으로 선정했다. 이를 위해 ‘저탄소·분산형 에너지 확산을 위한 신재생에너지 확산 기반 구축’과 ‘전기차·수소차 등 그린 모빌리티 보급 확대’를 중점 과제로 채택했다. 또한 수소연료 전지차 부문의 기술적 선도 지위를 유지하기 위한 투자에도 집중할 계획이다. 이에 대해 대외경제연구원(KIEP)은 최근 발간한 ‘주요국 수소전략의 추진 방향과 시사점’을 통해 “독일과 일본, 미국 등 주요국가들의 경우 현 시점에 갖고 있는 강점에서 시작해 수소생태계를 구축하려는 전략을 취하고 있다”며 “코로나19로 보건·환경에 대한 관심이 높아진 상황에서 주요국의 그린뉴딜 관련 정책 동향을 파악해 수소경제 관련 수출전략을 고도화할 수 있는 가능성을 모색해야 할 것”이라고 제안했다. 본지에서는 KIEP의 ‘주요국 수소전략 시사점’에서 발췌한 ① EU의 수소전략과 독일의 수소전략 ②미국의 수소전략 및 바이든 후보의 수소전략 ③일본의 수소 전략 등을 순차적으로 소개한다.

■ EU의 수소전략…‘지속가능 산업 밸류체인’ 
재생수소 수요 확대・이동기술 개발… 활용 현실화 초점

독일을 중심으로 한 EU에서는 태양광, 풍력 등 재생에너지 기반의 시간대별 잉여 전력으로 그린 수소를 생산하는 방향을 강조하고 있다.

특히 기후변화 등 환경문제에 많은 관심을 보여온 EU는 2030년까지 수력을 포함한 재생에너지 비중을 32%까지 확대하는 계획을 수립했다.

EU가 계획하고 있는 ‘지속가능한 산업 밸류체인’은 재생수소에 대한 산업 수요의 확대 및 이동기술 개발을 전제로 하고 있다. 이에 따라 지난 7월 EU 수소전략을 발표해 투자, 규제, 시장 형성, 연구개발 등을 통한 재생수소의 생산 및 활용의 현실화에 초점을 두고 있다.

EU는 2018년 기준으로 2%에도 미치지 못하는 수소 사용 비중이 2050년에는 13~14%로 확대될 것으로 기대하고 있다. 또한 2050년까지 유럽 재생수소에 1800억~4700억 유로, 저탄소 화석연료 기반 수소에 30억~180억 유로의 투자가 이루어질 것으로 예상하고 있다.

EU 수소전략은 재생수소 관련 계획을 논의한 ‘수소 이니셔티브(Hydrogen Initiative, 2018. 9)’를 출발점으로 하고 있으며, ‘유럽그린딜(European Green Deal, 2019. 12)’과 EU의 ‘신산업전략(New Industrial Strategy for Europe, 2020. 3)’ 등에 기반을 두고 있다.

이 전략은 기간에 따라 중·단기에는 재생수소 생산, 저탄소 수소를 활용한 탄소배출 감축 및 자생력 있는 시장 형성을, 장기적으로는 재생수소가 사용되는 산업범위 확대를 목표로 한다.

1단계(2020~24년)는 △정제소·제철소·화학단지 등 기존 수소에 대한 수요가 있는 곳에 수전해장치(electrolyser) 설치 및 규모 확대 △기존 에너지원과의 가격차를 좁힐 수 있도록 수요와 공급 시장 모두에 인센티브를 제공하여 수소시장이 제 기능을 할 수 있도록 지원 △GW 단위의 수소 생산에 기여하기 위해 대규모 풍력, 태양광 발전소 설립 계획을 구체화했다.

2단계(2025~30년)는 △수소의 가격경쟁력 구축을 수요 측면에서 보완해주도록 지원 △재생에너지원 기반 전력시스템의 유연성 제공 차원에서 수소의 역할 확대(예> 재생전력이 값싸고 풍부하면 전력을 다시 수소화) △탄포집과 결합된 수소 생산으로 온실가스 감축, 산업이나 교통수단 외 주거/상업용 건물 난방에도 수소가 이용되는 수소 클러스터인 “수소 밸리(Hydrogen Valley)”를 개발, EU차원의 물류 인프라 필요성 대두로 범유럽 그리드 및 수소충전소 설치계획 수립, EU 역외 동유럽 및 지중해 국가들과의 수소 교역 △2030년까지 개방적이고 경쟁적인 EU 수소시장 완성을 목표로 하고 있다.

3단계(2030~50년)는 △2050년까지 재생전력 생산이 크게 증가하여 이 중 25%가 재생수소 생산에 사용 △항공, 선박, 탈탄소가 어려운 산업·상업용 건물 등 수소 및 수소 기반 합성연료 사용을 광범위하게 확대 △천연가스 대신 바이오가스를 통한 수소 생산이 목표다.

원활한 전략 수행과 유럽 산업의 탈탄소화 및 산업 리더십 유지 필요성에 공감하여 유럽청정수소연맹(European Clean Hydrogen Alliance)을 동시에 발족했으며, 이 연맹은 2030년까지 4,300억 유로 규모의 산업투자를 계획하고 있다.

유럽청정수소연맹은 6개 산업 요소(주거 적용(適用), 전송 유통, 이동, 에너지 부문, 산업 적용, 수소 생산)를 중심으로 재생수소의 수요공급을 연결하는 역할을 하며, 재생수소 생산 확대, 산업의 탄소배출 감축, 수전해장치 투자 확대 등의 수소생태계 형성에 기여한다는 전략이다.

수소전략을 지원하기 위해 EU 집행위원회와 EU 정상들은 2021~27년 다년간지출예산(MFF: Multiannual Financial Framework) 및 다양한 기금을 활용하기로 결정했다.

EU 집행위원회는 2050년까지 재생 수소에너지와 관련해 누적액 기준 1,800억~4,700억 유로를 투입할 계획이다.

그린 수소에너지는 2050년까지 글로벌 에너지 수요의 24%를 차지할 것으로 전망했다.

이에 따라 2030년까지 수전해설비에 240억~420억 유로가 투자되며, 같은 기간 수소에너지 관련 설비 스케일업(scale-up)에 2,200억~3,400억 유로를 투자할 계획이다.

ETS 혁신기금(Emissions Trading System Innovation Fund)을 통해 저탄소기술 개발을 지원하기 위해 2020~30년 기간 중 100억 유로를 투자할 계획이다.

도로운송 부문의 소규모 수소충전소를 추가로 400개 늘리기 위해 8억 5,000만~10억 유로를 투자할 계획이다.

지난해 12월에 발표된 EU 집행위원회의 유럽그린딜과 관련하여 EU 전체 예산의 최소 30%를 집행할 예정이며, 이 중 수소전략을 추진하는 데 있어서 다양한 기금을 활용할 것이라고 발표했다.

EU 다년간지출예산에서 유럽지역개발기금(ERDF: European Regional Development Fund), 결속기금(Cohesion Fund), 위기대응기금(React-EU), 친환경경제로의 전환 과정에서 영향을 받는 지역을 지원하기 위한 공정전환기금(JTM: Just Transition Mechanism), 환경 관련 투자 및 혁신을 촉진하기 위한 기금(InvestEU)을 활용할 예정이다.

■ 독일의 수소전략…‘국가수소전략(NWS)’추진
수소시장 개발 및 기술 제고…투자 환경문제 해결・기업 경쟁력 강화

독일은 수소를 ‘환경문제 해결에 기여하고 새로운 가치사슬 형성을 통해 독일 기업의 경쟁력을 강화시켜줄 수단’으로 보아 연방정부 차원에서 수소시장 개발 및 기술 제고를 위한 투자를 진행하고 있다. 이를 ‘국가수소전략(NWS: Die Nationale Wasserstoffstrategie)’으로 발표했다.독일은 수소의 생산, 운송, 활용에 대한 관심을 바탕으로 전기분해, 메탄열분해, 인공광합성과 연료전지 등의 수소기술에 초점을 맞추고 있으며, 장기적으로는 수소항공기 등의 미래분야도 고려하고 있다.

독일 연방정부는 국가 수소전략의 발표에 앞서 두 차례의 ‘국가 수소 및 연료전지기술 혁신프로그램(NIP)’을 실행했으며, 제2차 NIP의 일환으로 HyLand 프로젝트를 진행한다.

제1차 NIP(2006~16년)는 연방교통·디지털인프라부(BMVI)와 연방경제·에너지부(BMWi)가 자동차, 버스, 수소충전소, 연료전지 전원공급 시스템 등 R&D와 현장 실험을 위해 7억 1,000만 유로 규모의 765개 프로젝트를 진행했으며, 독일의 수소 및 연료전지 산업을 실험실에서 시장으로 옮겨가는 데 기여했다는 평가다.

제2차 NIP(2016~26년)는 수소기술 시장의 활성화와 관련 인프라 구축에 초점을 두고 있어 연방교통·디지털인프라부의 3억 유로 지원을 바탕으로 비용, 효율성, 사용연한 등 시장 관련 R&D 및 시장화 프로젝트 260건을 진행 중이다.

HyLand 프로젝트는 통합적이고 지역적인 차원에서 접근하는 동 프로젝트는 개념 디자인을 통한 네트워크 작업에서 기술 홍보까지 발전 정도에 따라 각 지역 단위를 3단계(HyStarter, HyExpert, HyPerformer)로 구분해 지원한다.

2020년 6월 독일 연방정부는 독일의 철강·화학 산업, 교통 부문의 탈탄소화 및 수출에의 기여를 위해 ‘국가수소전략’을 발표했으며, 1단계인 2023년까지는 시장 확대 및 기회 활용의 시기로, 2단계인 2030년까지는 국내외 시장 강화의 시기로 보고 있다.

국가수소전략에서는 1단계에 실시할 ‘수소 생산’, ‘적용분야(교통, 산업 부문, 열)’, ‘인프라/공급’, ‘연구/교육/혁신’, ‘유럽 차원의 활동’, ‘국제 수소시장 및 경제 파트너십’ 영역에 38개 활동계획을 제시했다.

이 전략에 연방교육연구부가 2021년까지 1억 8000만 유로를 투자할 예정으로, 독일 기후변화기금에서만 2023년까지 3억 유로가 투자되는 등 연방교육연구부의 기후친화적인 수소기술 투자를 지속할 예정이다.

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