수소경제…친환경 생산기술 투자하는 글로벌

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Live 중기 ㅣ 산업뉴스 수소경제…친환경 생산기술 투자하는 글로벌 韓, 수소전기차 보급률 세계 1위…글로벌 수소경제 선도 기회

기사입력2022-03-29 15:05

정기영 기자 (sksmsskly@junggi.co.kr) ㅣ다른기사보기

우리나라는 2021년 8월 기준 수소승용차(1만6206대) 및 발전용연료전지(688MW) 보급이 세계 1위다. 2위는 미국, 3위는 일본, 4위는 독일이다. 수소충전소 수는 2018년 14기에서 2021년 112기로 700% 늘었다. 2040년까지 수소차 생산량을 620만대로 확대하며, 1200개의 수소충전소를 구축하고, 연간 526만톤의 수소공급을 통해 3000원/kg수준으로 수소가격을 인하하는 등 수소경제 활성화를 목표로 하고 있다. 앞서 2020년 ‘수소경제 육성 및 수소 안전에 관한 법률(수소법)’을 제정하며, 수소경제를 ‘수소의 생산 및 활용이 국가, 사회 및 국민생활 전반에 근본적 변화를 선도하여 새로운 경제성장을 견인하고 수소를 주요한 에너지원으로 사용하는 경제 산업구조’로 정의했다.

수소경제 궁금증 해소 ‘유튜브에서~’

수소경제에 대한 국민인식은 긍정적이다. 산업통상자원부는 그러나 수소생산의 경제성·효율성, 수소활용의 안전 문제 등 일부 부정확한 정보를 바로잡기 위해, 공식 유튜브 채널과 수소경제 종합정보포털을 통해 ‘수소앤써(ANSWER)’를 매주 월요일 15분 이내로 연재하고 있다.

코트라가 최근 발표한 ‘주요국 수소경제 동향 및 우리기업 진출 전략’을 보면, 전통적 에너지(원유, 천연가스 등)의 원자재 가격상승이 인플레이션 압력을 가중하고 있다. 수소경제 활성화를 통해 에너지 공급리스크를 완화할 필요성이 높아지는 상황이라고 분석했다. 그러면서 우리기업 진출 전략으로, 수전해스택(물을 분해해 수소를 생산하는 장치) 등 생산용 설비·부품 수출이 확대될 가능성이 있으며, 제조·마케팅 인프라 또는 우수한 기술력을 보유한 해외기업과의 합작법인(JV)을 설립해 초기 시장점유율을 확대할 필요가 있다고 조언했다.

미국의 시장조사 및 컨설팅 업체인 마켓앤마케츠(MarketsandMarkets)에 따르면, 세계 수소생산 시장규모는 2020년 기준 약 1296억 달러로 추정된다. 연 평균 9.2% 성장해 2025년에는 약 2014억 달러에 이를 것으로 전망된다. 아시아-태평양지역이 가장 높은 성장률(연평균 10.0%)을 기록하며 2025년 935억 달러를 차지할 것으로 예상된다.

주요국 수소경제 동향을 보면, 미국은 2030년까지 수소자급률 100%를 목표로 친환경 생산기술에 투자하고 있다. 독일은 수소환원 제철 방식을 도입, 고농도 수소를 사용해 탄소배출량 저감을 추진하고 있다. 중국은 수소생산량 중 약 52%를 암모니아 생산에 활용하고 있다. 전 세계 93개국이 탄소중립 목표를 채택했으며, 그 중 39개국이 수소관련 정책을 마련했다.

세계 수소 수요 전망(단위:억 톤)

<자료=McKinsey & Company, 코트라 ‘주요국 수소경제 동향 및 우리기업 진출 전략’>

◇EU 친환경 정책 패키지 ‘Fit for 55’=EU는 역내 수소경제 활성화를 적극적으로 추진하고 있다. 2050년까지 EU 탄소배출 제로 달성을 목표로 ‘유럽 그린 딜’ 시행을 본격화하고 있다. EU는 2019년 ‘재생에너지 지침’을 통해 2030년까지 최종 에너지 소비량 중 재생에너지 이용 비중을 32%까지 올릴 것을 의무화했다. 2020년 유럽 그린딜 추진의 일환으로 ‘EU 수소전략’을 발표, 수소를 경제 활성화와 에너지 전환을 위한 핵심요소로 평가했다. 2024년까지 역내 그린수소 100만톤 생산, 2025~2030년까지 역내 그린수소 1000만톤 생산, 2030~2050년까지 탈탄소화가 어려운 분야에서도 광범위하게 그린수소 사용을 목표로 한다. 이러한 전략 이행을 위해 정부, 산업계, 시민사회, 유럽투자은행이 참여하는 ‘유럽 청정수소 연맹(European Clean Hydrogen Alliance)’이 출범했다.

2021년 7월14일 EU 집행위는 온실가스 중간 감축목표 설정(2030년, 1999년 대비 55% 감축) 및 목표 이행을 위해 관련 규제∙법령을 묶은 ‘Fit for 55’ 법안을 공개했다. 총 13개의 법안으로 구성(개정법 8개+신규법 5개)돼 있다. 이 가운데 핵심법안은 탄소국경조정제도(CBAM), 자동차 탄소 배출 규제안, 유럽 배출권 거래제(EU-ETS) 등이다.

수소운송에 천연가스 인프라 활용을 허용하고, 충전소를 확대하는 등 EU 내에서 수소 생태계 투자에 가장 적극적인 나라는 네덜란드, 독일, 스페인 등이다. 독일 정부는 2038년까지 석탄발전소를 전면 폐쇄할 계획이다. 이미 2011년부터 독일 정부는 원자력과 화석연료 에너지 사용을 신재생에너지로 전환하는 기존 전력 공급구조의 전면적인 전환을 추진 중이다. 네덜란드는 풍력 발전과 해상 강국의 강점을 살려 세계 최초의 해상 수소 플랫폼 건설을 계획하고 있다. 신재생에너지 강국인 스페인도 수전해 설비 투자 프로젝트에 공격적으로 나서고 있다.

그레이수소, 블루수소, 그린수소

수소는 생산과정에서의 이산화탄소 배출량에 따라 그레이수소, 블루수소, 그린수소 등 세가지로 구분된다. 그린수소는 전기에너지를 이용해 물을 분해하는 방식으로, 온실가스 배출이 없어 가장 친환경적이지만 비용이 많이 발생한다는 단점이 있다. 그 다음으로 탄소 배출이 적은 블루수소는 그레이수소 생산과정에서 나오는 이산화탄소를 포집해 온실가스 배출을 줄인 방식이다. 그레이수소는 천연가스를 개질해 생산하는 방식으로, 그레이수소 1톤을 생산하기 위해 10톤의 이산화탄소가 배출된다고 한다.

◇중국, 글로벌 1위 수소 생산국=중국은 ‘제조 2025’를 통해 연료전지 기술개발, 수소전기차 산업 육성, 수소에너지 기술개발 등과 관련된 정책과 목표를 제시하고 있다.

30·60 탄소중립 목표에 따라 지방정부 중심의 수소산업 투자도 활발하다. 광둥성은 수소생산 규모 약 8만톤 확대 계획을 밝혔으며, 허베이성은 해상풍력 연계 수소생산과 수소산업 시범도시 건설을 추진하고 있다.

시진핑 중국 국가주석은 제75차 유엔총회에서 2030년을 정점으로 탄소배출량을 감축해 2060년까지 탄소중립을 실현하겠다고 밝혔다. 중앙정부는 수소차 보조금 지급 등을 통해 2030년까지 수소차 100만대 보급과 수소충전소 1000개소 설립을 추진하고 있다. 특히, 수소버스와 트럭 등 상용차 중심의 수소차 보급을 확대하고 있다. 수소전기차는 전기차 대비 긴 주행거리, 짧은 충전시간, 우수한 내구성으로 승용차보다 상용차에 활용이 유리하기 때문이다. 디젤엔진기업 웨이차이는 연료전지 기술을 보유한 영국 세레스(CeresPower) 및 캐나다 발라드(BallardPower) 지분을 인수, 글로벌 수소기업으로 성장하고 있다.

중국의 수소경제 시장규모는 약 430억 달러(2019년 기준)로 2025년까지 1450억 달러, 2035년까지 7250억 달러, 2050년까지 1조7410억 달러로 성장할 전망이다(World Economic Forum, Accenture, 2020.10). 글로벌 1위 수소 생산국으로 생산 규모는 2025년 약 427억 달러로 전망된다.

중국은 풍부한 석탄생산·소비량으로 인해 석탄개질방식(그레이수소)이 전체 수소생산의 62%를 차지하고 있다. 현재는 암모니아 생산목적의 수소 활용도가 높으며, 글로벌 환경규제 영향으로 철강 분야에서의 수소 활용이 증가할 전망이다.

2022년 수소 관련 전시회

▲2022 하노버 산업박람회=2022년 4월25일~29일

▲2022 호주 수소 컨퍼런스=2022년 5월31일~6월1일

▲미국 수소 기술 컨퍼런스&엑스포=2022년 6월14일~16일

▲상하이 수소연료전지전=2022년 6월29일~7월1일

▲일본 수소 엑스포 2022=2022년 8월31일~9월2일

▲상하이 국제 수소 에너지 및 연료전지 기술대회=2022년 9월13일~15일

▲2022 독일 슈투트가르트 수소연료전지 전시회(f-cell 2022)=2022년 10월4일~5일

*현지 사정으로 일정은 변동될 수 있음.

◇우리 기업 수소 활용 방안=코트라는 “우리나라가 수소전기차 생산 등 수소 활용 산업에서 우위를 점하고 있으나, 생산과 저장·운송 분야 등 가치사슬 전반에서의 원천기술 확보 및 상용화가 필요하다. 국가별 동향 및 프로젝트 참여 기업 모니터링으로 현지 공급 기회를 포착해야 한다”고 했다.

또 “얼라이언스 참여를 통한 기업 간 교류강화로 공급망 참여기회를 확대하고, 참여기업 간 기술동향을 공유하며, 공동 기획연구 추진 및 사업화 협력 등으로 전방산업의 수요에 기반한 제품생산과 공급 추진 및 얼라이언스 참여기업들이 보유한 각국의 마케팅 인프라를 활용, 글로벌 판매시장 형성으로 규모의 경제를 통한 가격경쟁력을 확보해야 한다”고 조언했다.

코트라는 미국의 경우 1600마일 규모의 파이프라인을 활용한 운송 프로젝트를 추진하고 있는데 튜브 트레일러, 수소 저장탱크 및 관련 부품·장비 수출이 유망하다고 봤다. 중국은 수소연료전지 핵심부품 관세율 인하로 수소 모빌리티분야가 유망하다는 것이다. 또 일본과 호주의 경우 친환경 수소생산 및 액체 수소 기반의 공급망을 구축하는데 수전해스택, 액화 수소 운반 관련 소재·부품·장비 등의 수출이 밝다고 분석했다.

수소의 대표적 활용 분야인 수소전기차에는 전기차보다 더 많은 부품이 활용된다. 따라서 중소·중견 협력 부품업체의 성장 및 고용창출도 예상된다. 특히 우리나라는 세계 최초 수소전기차 양산에 성공하는 등 활용 분야에서 높은 기술력을 확보해 자동차·조선·석유화학 등 전통 주력산업과 연계 시 경쟁력을 높일 수 있다. 생산·저장 및 운송·활용 등 공급망 전반에 걸쳐 관련 산업 활성화가 기대된다. 중기이코노미 정기영 기자