[이슈] 수소산업 활성화, 생산·보급 구체적 이행 계획 필요
[이슈] 수소산업 활성화, 생산·보급 구체적 이행 계획 필요
  • 조남준 기자
  • cnj@energydaily.co.kr
  • 승인 2021.01.01 00:24
  • 댓글 0
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수소 생산 원천기술·핵심 소재부품 경쟁력 확보해야

[에너지데일리 조남준 기자] 전 세계적으로 친환경성 및 에너지 효율성이 높은 수소에너지를 활용한 수소경제ㆍ산업의 중요성이 높아지고 있다. 수소산업은 전후방산업의 연관효과가 크고 다양한 비즈니스 모델 창출 기회를 제공할 수 있을 것으로 기대되기 때문이다. 하지만 우리나라의 수소산업은 아직 가야 할 길이 먼 것으로 평가되고 있다. 수소차와 수소ㆍ연료전지 분야 등에서 세계적 수준의 경쟁력을 보유했지만 아직 사회적 인식이 부족하고 경제성 확보와 기술적으로 해결해야 할 부분도 많이 남아 있기 때문이다. 따라서 수소산업 활성화를 위해서는 수소 생산 및 보급에 대한 구체적 이행 계획 및 부족한 원천기술과 핵심 소재부품 경쟁력 확보를 위한 전략적 대응이 필요한 것으로 제시되고 있다. 특히 정부와 지자체, 기업 등 민관 차원에서 유기적이고 보다 효율적이고 체계적인 생산·인프라 부문 연구개발 추진 전략이 필요하다는 게 중론이다. 국내 수소산업의 현황과 미국, 독일 등 주요국의 수소산업 정책을 톱아 보고, 바람직한 국내 수소산업 발전전략 등을 조망한다.

■ 국내 수소산업…수소차 보급률 세계 1위  

한국은 지난 2019년 1월 수소경제 활성화 로드맵을 발표하고 수소차 및 연료전지 분야 경쟁력 강화에 나서고 있다. 이를 통해 2030년까지 수소차 누적생산량 85만대 달성, 수소충전소 660개 설치가 목표다.

특히 로드맵 추진을 위한 법적 기반인 수소경제법을 지난해 1월 제정하는 등 수소기업 육성, 인력양성, 안전기준 등에 대한 법적 근거를 마련했다.

또한 지난해 7월 수소산업 생태계 경쟁력 강화 방안 발표를 통해 2030년까지 수소전문기업 500개 육성, 수소 확보를 위한 해외프로젝트 발굴 등도 추진키로 했다.

이에 따른 국내 수소차 보급률은 세계 1위로 꼽히고 있다. 국토교통부에 따르면 지난해 6월 기준 수소차 등록대수 총 7682대이다. 수소차 등록대수는 2018년 893대, 2019년 말 5083대로 급증했다.

이처럼 수소차 보급이 급증할 수 있었던 것은 정부의 지원정책이 뒷받침했기 때문이다.

실제로 현대자동차의 수소차 넥쏘는 국가보조금 2250만원과 지자체 보조금 1000~2000만원을 지원받을 수 있다. 6890~7220만원의 넥쏘를 최대 4250만원의 보조금으로 구입할 수 있다.

하지만 수소차 보급 급증에도 불구하고, 턱없이 부족 한 수소차 충전 인프라 및 원천기술 확보는 해결해야 할 과제로 꼽히고 있다.   

국내 수소차 충전소는 34개소로 112개소인 일본의 3분의 1 수준이다. 독일 수소충전소는 81개소, 미국 70개소다.

수소위원회는 2050년에 이르면 4억대의 승용차와 2000만대의 상용차가 활용될 것으로 전망했다. 이는 전 세계 자동차 시장의 약 20%에 달하는 수치다.

이에 따라 한국이 강점을 갖고 있는 수소 활용 분야에서 지속적인 경쟁력을 유지하기 위해서는 이를 뒷받침하는 수소 생산과 인프라 구축이 필수적인 것으로 제시되고 있다.

따라서 정부는 수소 생산, 인프라 부문에 대한 연구개발 투자를 늘리고 수소충전소 확충과 더불어 공공부문의 수소차 구입을 늘려 초기 시장 구축에 나서야 한다는 게 전문가들의 지적이다. 

 

■ 국내 수소산업 문제점…충전 인프라 구축 시급

한국은 수소 경제 활성화를 위한 로드맵을 갖추었으나 수소 산업 생태계가 수소 활용 분야에 치중돼 있어 생산-저장·운송 부문에 대한 투자 확대가 필요한 것으로 제시되고 있다.

수소 경제 구축의 목표 중 하나가 에너지 자립에 있는 만큼 자체적인 수소 생산 기술 확보가 중요하다는 얘기다. 그러나 현재 초기 단계인 수소 경제 구축에서 핵심적인 역할을 하는 정부 연구개발 역시 최근 5년(‘16~‘20) 간 52%가 수소 활용 분야에 편중되고 있다.

수소 생산과 인프라 부문에 대한 연구개발 투자 비중은 각각 22.9%와 12.9%에 불과하다. 

따라서 한국의 수소산업 발전을 위해서는 현실에 부합한 수소산업에 대한 정부의 구체적인 추진 계획과 사업 추진이 필요하다.

이를 통해 ‘국내외 수요 및 시장 불확실성’을 해소해야 한다. 특히 턱없이 부족한 수소 충전 인프라의 구축이 시급한 것으로 지적되고 있다.

정부가 정책적으로 수소 소비 시장 촉진을 위해 수소차 보급 확대에 주력하고 있으나, 수소 충전 인프라의 구축 없이는 수소차 보급 및 시장 확대에 한계가 있기 때문이다.

더욱이 충전 인프라 구축에는 주민 수용성 부족, 부지 선정의 어려움, 막대한 구축 및 운영비용이 소요되기 때문에 민간기업 차원의 추진만으로는 어려움이 있는 만큼 정부차원의 지원이 필요하다는 의견이다.

■주요국 수소 산업 정책

유럽연합(EU)과 독일, 미국, 일본 등 주요국은 수소 생산기술 개발과 해외수입을 통한 수소 확보에 주력하고 있었다. 충전소, 파이프라인 등 인프라 구축도 소홀히 하지 않았다.

유럽연합(EU)은 2019년 수소로드맵을 발표하고 친환경 수소생산 기술 개발에 주력하고 있다. 생산 과정에서 탄소가 발생하지 않는 그린수소 개발에 집중해 2030년까지 20~40GW 규모의 물분해 발전주 시스템을 설치한다는 계획이다.

인프라는 2030년까지 수소운송 파이프라인을 기존 1600km에서 6800km)로 확대해 안정적인 공급망을 구축한다는 계획이다.

활용은 수소차 공급 확대, 수소를 통한 열에너지 공급 정책을 추진한다.

이를 통해 2030년까지 수소전기차 420만대 공급, 수소충전소 2,000개 설치, 천연가스 수요의 약 32%를 수소로 대체한다는 계획이다.

또한 독일은 수소인프라·연구개발에 2025년까지 2조5000억원을 투자하고, 2030년까지 수소차 180만대 보급, 2040년까지 디젤열차 전량 수소열차로 교체한다는 계획을 추진 중이다.

미국은 Wind2H2 프로젝트를 통해 풍력 발전 기반 수소생산 기술 개발을 추진하는 한편 캘리포니아를 중심으로 수소 인프라 확산에 주력하고 있다.

특히 캘리포니아 주정부는 2030년까지 수소충전소 건설에 2000억원 투자한다는 계획아래 충전소 설치비 최대 90% 지원, 수소차 구입 시 최대 1500만원을 지원하고 있다.

일본은 2017년 안정적인 수소 공급물량 확보를 위해 오는 2030년까지 호주, 브루나이에서 생산하는 수소를 수입하는 국제 수소수입망을 구축하려는 전략을 세웠다.

후쿠시마 실증 프로젝트 등 일본 내 재생에너지 활용 수소생산 기술 개발도 추진하는 한편 수송 및 연료전지 부문 인프라 확보에 주력하고 있다.

이를 통해 2030년까지 수소충전소를 112개에서 900개까지 확대하고 가정용 연료전지발전기도 10만 대 수준에서 530만 대로 늘린다.

수소 경제 후발주자인 중국은 수소 산업 육성을 위한 4대 권역으로 베이징(수소버스 운행), 상하이(연료전지산업), 광동성(발전용 연료전지), 대련(연료전지 R&D)(베이징, 상하이, 광동성, 대련)을 조성하고 기술개발과 상용화에 나서는 중이다. 2030년까지 수소전기차 100만 대, 수소충전소 1000개소 설치가 목표다.

 

 
■ 수소산업 발전전략… 원천기술 확보·인프라 투자 확대 필수

국내 수소산업 활성화를 위해서는 정부의 적극적인 인프라 구축 지원과 함께 수소의 생산 및 운송, 충전 등 초기단계에 머물러 있는 생태계 전반에 대한 동시 발전 전략이 필요한 것으로 제시되고 있다. 

수소 산업의 핵심 원천기술 개발을 위한 투자 확대와 아직 미흡한 소재부품 분야에 대한 과감한 지원이 이뤄져야 한다는 얘기다.  수소가 갖고 있는 에너지원으로서의 특수성(ex, 폭발위험성 우려)에 대한 국민 우려를 불식시키고, 보편적 안전성을 담보할 수 있는 전략도 필요하다.

수소의 ‘안전성’이 국민들에게 담보되지 않는다면 수소충전소 설치는 그만큼 큰 난관에 봉착하게 되고, 이에 따른 비용도 큰 폭으로 늘어나게 된다.

따라서 수소 안전성에 대한 대국민 홍보활동을 통해 사회적 공감대 형성하고 수소에 대한 산업적 가치와 국가적인 필요성 등을 종합적으로 반영해 수소에너지의 수용성을 높여야 할 것이란 의견이다. 

또한 향후 폭발적으로 늘어날 것으로 전망되는 글로벌 수소차 시장에 대한 경쟁력 강화 및   산업 성장 기반 마련도 필요할 것으로 제시되고 있다. 

국제에너지기구(IEA)에 따르면 2050년 수소차 시장규모는 전체 자동차 시장의 17% 정도인 3400만 대로 추정되고 있다. 연료전지 분야 세계시장 규모는 2030년 4조 1000억 엔으로 빠르게 성장해 2016년 1300억 엔 대비 약 30배가량 성장이 예상되고 있다.

따라서 이에 대응하기 위해서는 핵심 소재부품에 대한 적극적인 핵심 원천 및 상용화 기술 개발 등을 통한 수소산업 기반 강화가 이뤄져야 한다.  

현재 수소차와 연료전지 분야 기술력은 선진국 수준이지만 기초원천기술과 핵심 소재부품 분야 기술 수준은 아직 부족하기 때문이다. 또한 수전해 및 추출수소 부문, 액체수소, 충전 인프라 기술력 등도 아직은 미흡한 수준이어서 이에 대한 연구개발 투자 확대가 필요하다는 얘기다.

아울러 수소 공급을 위해 어떤 기술을 중점 육성할 것인지에 대한 구체적인 논의와 설정도 필요하다.

수소 활용 분야에서의 수요 창출도 중요하다. 이를 위해서는 수소 활용 기술ㆍ제품의 조기 상용화 및 사업화 지원을 강화해야 한다.

발전용, 주택용 등 수소 기반의 다양한 용도별 연료전지 개발과 실증 지원을 확대하고, 최근 기술개발이 활발히 이루어지고 있는 고체산화물연료전지(SOFC), 직접메탄올연료전지(DMFC) 등에 대한 정부차원의 시범보급사업도 필요하다.

국내 수소산업의 성장 여건을 마련을 위한 법ㆍ제도 제정 및 규제 선진화 등도 필요하다. 특히 수소 인프라와 관련해 안전기준 개발 및 표준화 노력도 연구개발과 함께 진행해야 한다.

국내 안전기준 및 표준화 기준이 없어 기술을 개발해도 상용화되기 어려운 실정이기 때문이다.

기술력이 미흡해 상당 부분 수입에 의존하고 있는 중요 소재부품인 연료전지 스택, 수소저장탱크 등의 국산화도 시급하다. 수소에너지와 활용 분야에 대한 세부 기술 개발인력, 안전관리 등 분야별 전문 인력의 양성도 중요하다. 

아울러 정부 차원에서 범부처를 아우르는 강력한 추진체계(컨트롤타워)도 필요하다.

지속적인 정책 추진도 필요하다. 정권이 바뀌더라도 일관되게 추진될 수 있는 체계가 마련돼야 한다는 얘기다. 아울러  수소의 안전성과 친환경성 등에 대한 대국민 홍보를 확대하는 등 대국민 인식 제고의 노력도 필요하다. 이렇게 될 때 수소경제로의 이행이 빠르게 진행되고 국민의 인식과 수용성도 높아질 것으로 기대된다.

 


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