민간 참여 확대… 투자비용.위험 분산 산업육성 시스템 필요
[에너지데일리 조남준 기자] 수소연료전지차(이하 수소차)는 대기오염물질과 온실가수 배출이 전혀 없이 물만 배출하는 친환경 자동차다.
따라서 자동차 온실가스 기준과 오염물질 무배출제 판매 의무제 등에 대응할 수 있다. 실제로 수소차는 년간 주행거리 1만5000km 기준 1대 당 온실 가스를 1.9~2.1톤 감축이 기대된다.
이에 따라 유럽과 일본 등은 수소차 로드맵을 마련하고 수소차 확대 보급에 적극 나서고 있다. 우리나라도 2015년 12월 정부 합동 수소차 보급 로드맵을 마련했다. 2020년까지 수소차 1만대 보급 목표다.
하지만 수소차 보급은 계획대로 추진되지 못했다. 현재 국내에서 운행 중인 수소차는 정부 계획의 1/4인 130여대에 불과하다.
우리나라 기업이 수소자동차 생산기술 국산화율 95% 이상의 높은 기술력을 확보하고 세계 최초로 수소차를 양산, 유럽에까지 수출했지만 정부의 적극적인 지원이 없어 시장 주도권을 일본에 내주고 추월당하고 있는 실정이다. 수소차 시장 현황을 조망하고 확대 보급 방안 등을 살펴본다.
글로벌 수소차 시장은 북미와 일본, 유럽 등 수소충전소가 구축된 국가 위주로 성장세가 급증하고 있다.
디젤 스캔들로 시작된 내연 기관차 판매금지와 친환경차 확대 정책 등에 따라 시장 불확실성이 해소되면서 성장세가 두드러지고 있다.
자동차 최대 시장인 중국과 미국, 유럽 등에서 수소차 보급이 진행 중이다. 미국의 경우 ZEV규제를 중서, 북동 등 20개주로 확대했다.
이에 따라 2020년 수소차 보급 전망이 3만대에서 10만대로 3배 확대가 전망되고 있다.
유럽은 2020년까지 6665M, JCH JU등 상용화 실증 2단계를 추진 중이다. 또한 독일은 충전소 50개소를 완공했고, 2019년 100개소를 구축할 계획도 추진 중이다. 일본은 2020년 수소사회 진입을 목표로 셀프 충전 허용 검토 등 충전소 규제완화를 진행하고 있다.
특히 일본의 아베 신조 총리는 지난해 4월 11일 '수소 전기차'를 2020년까지 4만대로 늘리겠다는 목표를 제시했다.
지난해 8월 말 기준 일본 전역에 있는 91개의 수소 충전소를 도쿄올림픽이 열리는 2020년까지 160개로 늘린다는 계획도 세웠다. 이를 위해 충전소 설치비용 50%, 충전소 운영 보조금 등을 지원하며 인프라 확충에 힘을 쏟고 있다.
독일과 일본, 유럽 등의 주요 자동차 기업들도 수소차 가격 저감전략을 수립하고 기술개발을 통한 양산대수 증가에 나서고 있다.
올해 독일 벤츠가 수소연료전지 기반의 PHEV를 출시한다. 미국 GM은 올해 군용 수소차(SUV, 트럭)을 판매하고 양산형 수소차를 2020년 출시할 계획이다.
일본 토요타의 경우 한번 충전에 1000KM를 주행할 수 있는 수소차를 2017년 공개했다. 혼다는 수소차 생산량을 연 1000대로 증설하고 미국과 유럽 등에 대한 판매를 시작했다.
중국의 유퉁은 지난해 7월 연산 5000대 규모의 세계 최대 규모 수소버스 생산기지를 완공했다.
중국은 2016년 11월 2030년 수소차 100만대 보급을 목표로 하는 수소차 보급계획을 발표했다. 또 2022년 북경 동계올림픽과 연계해 200대의 수소버스 운행 계획도 추진하고 있다.
이에 따라 글로벌 수소차 시장은 2017년 1만8000대 규모에서 2022년 10만6000대로 확대될 것으로 전망되고, 2030년에는 200만대가 예상된다.
글로벌 수소차 시장이 이처럼 급성장을 하고 있는 가운데 우리나라는 세계 최초로 수소차 양산에 성공했음에도 불구하고 수소차 보급은 더디기만 한다.
현대차는 2006년부터 실증 사업을 벌여 2013년 세계 최초로 수소차 양산에 성공했다.
현대자동차가 지난 2013년 세계 최초로 '투싼 ix35 수소차' 양산에 성공하자, 국내 자동차 업계는 우리나라가 미래 수소차 시장을 주도할 것으로 전망했다.
이를 본 도요타, 혼다, 메르세데스-벤츠 등도 뒤늦게 수소차 개발에 박차를 가했다. 일본 도요타는 2014년 수소차 '미라이'를 출시했고 2015년부터는 글로벌 판매량에서 현대차를 앞질렀다.
현대차 수소차인 투싼 ix35는 2013년 출시 이후 올 9월까지 누적 판매량이 834대에 불과하지만 도요타의 미라이는 4268대다. 일본 정부의 적극적 지원 덕분이다.
한국은 2015년에 이어 매년 친환경차 보급 로드맵을 수정 발표하면서 수소차 보급 계획을 세웠다.
2022년까지 수소차 1만5000대를 국내에 보급하고, 수소 충전소를 310곳으로 확대한다고 발표했다. 하지만 추진 의지가 약하다는 지적이 나온다.
실제로 정부가 지난해까지 24개소를 만들기로 했던 수소 충전소는 현재 12곳만 완공된 상태이다.
기업이 수소차 시장 선점을 위해 총력을 기울이고 있지만, 정부가 제대로 뒷받침해주지 못하면서 주도권을 다른 나라에 뺏길 처지에 놓인 것이다.
따라서 정부의 과감한 지원이 없으면 우리 기업이 먼저 양산을 해놓고도 모든 것을 잃는 상황이 벌어질 수 있다는 우려가 나오고 있다.
■ 수소차 기술력 해외 이상 수준 보유
우리나라의 수소차량 및 부품 기술의 경우 해외대비 동등하거나 그 이상의 수준을 보유하고 있다.
수소차 가격 기준을 보면 현대와 토요타, 혼다 모두 8000~8500만원 내외로 유사한 가격을 형성하고 있다.
다만 생산대수가 많아지는 2018~2020년엔 실질적인 가격 경쟁이 심화될 전망이다.
부품 기준의 경우 우리의 부품기술은 시장 경쟁이 가능하나 소재 기술은 다소 미흡한 것으로 평가되고 있다.
특히 연료전지시스템 중 부품수가 가장 많고 특허경쟁이 치열한 운전 장치분야에서 현재 우리나라는 세계 최고 기술 수준을 갖추고 있다.
또한 수소고압용기 기술력도 세계수준이다. 이 장비는 수소를 저장하는 일종의 탱크다. 차량 사고 등으로 폭발하는 일이 없도록 충격에도 강해야 한다.
국내 업체에서 제조하는 수소고압용기는 낙하실험, 총기 저격 실험 등에도 폭발하지 않은 것으로 알려졌다.
부품으로는 세계적인 경쟁력을 가지고 있지만 용기를 제작하는데 필요한 카본파이버는 현재 수입의 의존한다.
국산화가 필요한 다른 핵심 기술로는 수소차에서 발생하는 열을 제거하는 장치 중 하나인 이온필터와 고전압직류변환장치인 컨버터 등이 있다.
특히 컨버터는 수소차 생산 단가와 직결된다. 수소차 스택은 현재 백금 등의 귀금속이 많이 사용된다. 스택 수가 줄어들 수록 차량 제작비가 줄어들 수 있다.
현재 2017년 기준 수소자 부품 국산화율은 95%다. 2022년까지 100%를 달성하고 차량 생산대수를 늘려 국산 수소차 기술 및 가격 경쟁력을 확보할 계획이다.
수소차 보급을 확대하기 위해서는 핵심기술을 개발해 성능을 향상시키고 가격을 인하해야 할 것으로 제시되고 있다. 또한 수소차 충전소를 확충해 수소차 보급기반을 조성이 시급한 것으로 지적되고 있다.
이를 위해서는 우선 수소생산 거점을 중심으로 수소충전소를 확충하는 등 충전인프라를 확대하고 가격 인하 및 생산 방식 다원화를 유도해야 할 것으로 제시됐다.
미 성숙된 수소차 시장을 감안해 충전소 설치에 대한 정부지원 확대도 필요하다.
수소충전소의 경제성 확보와 설치 활성화를 위해 설치비 보조도 필요하다. 충전소 설치비를 보조하고 장기적으로 융자로 전환하고, 운영비는 충전소 실제 운영사례를 검토 후 결정하는 방식이다.
아울러 수소차 보급 초기인 2020년까지 설치한 충전소의 시설용량 증설시 증설 비용의 일부를 지원하는 것도 검토해야 한다.
수소차 및 충전소 제도도 정비해 안전성을 확보하고 설치규정도 합리화해야 한다.
우선 수소차 안전성 평가기술을 개발해 현재 4.5톤 미만 차량에만 수립돼 있는 수소차 안전기준을 늦어도 2020년까지 4.5톤 이상으로 신설해야 한다.
이를 통해 2020년부터 2025년까지 국제 기준 개정을 주도해야 한다.
수소충전소의 보호시설 이격거리 완화도 추진해야 한다. 모듈화 충전시설에 철근 콘트리트 방호벽 설치시 학교, 어린이집, 경로당, 병원 등 1종 보호시설과, 단독, 공동주택 등 2종 보호시설로부터 이격거래를 완화하는 등 재설정해야 한다.
융.복합 수소충전소 규정 개정도 추진해 기존 주유소 등에 실증용 수소충전소를 설치할 수 있는 특례기준 신설도 필요하다.
이를 위해 2020년까지는 가스충전소와 수소충전소를 동시운영하는 복합 충전소, 가스충전소와 가스개질을 통한 수소충전소를 동시 운영하는 융합충전소 설치기준을 마련해야 한다.
고압가스 운송용 복합용기인 Type3(강재+알루미늄 또는 탄소섬유), Type4(플라스틱+유리섬유 또는 탄소섬유)기준 신설도 필요하다.
외국 부품 사용 한시적 특례 적용도 이뤄져야 한다. 국내 부품 미개발로 해외 부품을 사용하는 경우 외국 부품 공장 현지 검사제도를 한시적으로 완화한다.
다만 안전확보를 위해 제품의 단품 검사(샘플링 검사)는 실시토록 한다.
수소차 보급 활성화를 위해서는 일본, 미국, 유럽과 같이 수소경제 활성화를 위한 일관적 정책 및 제도의 선진화와 함께 민간보급 활성화를 통한 초기 시장 형성이 시급하다는 지적이다.
특히 수소차 보급이 확대되기 위해서는 민간의 투자가 필수적이므로 민간 참여 확대를 통해 이해관계자들에게 투자비용과 위험을 분담시키는 산업육성 시스템이 필요할 것으로 제시됐다.
이를 위해서는 보조금 지원을 확대해 가격 인하를 유도, 대량생산 및 기술개발로 차량 가격을 2020년까지 전기차 수준으로 낮추고, 2025년까지 하이브리드차 수준으로 인하하는 등 보조금 규모를 단계적으로 축소한다.
이를 통해 수소차 가격은 현재 8500만원 수준에서 2018년 6400만원, 2020년 5100만원, 2025년 3800만원으로 낮춘다.
수소차 구입 및 등록단계세금 감경도 관계부처와 협의를 통해 이뤄져야 한다. 수소차와 전기차는 대기오염 무배출 차량이며, 저공해차 1종으로 지정된 차종이다.
수소차 시장 활성화를 위해 수소가격을 적적하게 설정할 필요도 있다.
동급 내연기관차 운영비 대비 경제성을 확보 할 수 있는 수준인 kg당 6000~8000원 수준으로 수소가격을 설정해야 한다. 수소가격 경쟁력이 없으면 수소차 보급 및 충전소 운영에 차질이 초래되기 때문이다.
이외에 수소차 중점 보급 도시를 선정해 수소차와 충전소 설치를 지원하고, 공공기관에서 수소 공급자로부터 수소를 대량 입찰 구매해 안정적 수소 공급과 적적 가격을 유지하는 것도 검토해야 한다.
이 경우 구매 및 관리는 한국가스공사가 전담하고 수소 운송은 수소 공급자가 수행한다.
지자체 재정 여건에 따라 수소차 구매 보조금 추가 지원도 추진하고 수소차 공영 주차장 이용료 및 혼잡통행료 감면도 검토해야 할 것으로 제시됐다.
