[CEO 칼럼] 친환경·고효율 수소산업에 집중하자

수소는 생산 방식에 따라 네 종류로 구분된다. 그린수소는 태양광·풍력 같은 재생에너지를 사용해 물을 전기분해(수전해)하여 생산한다. 친환경이지만 생산단가가 높다. 그레이수소는 천연가스를 고온·고압 수증기와 반응시켜 나오는 개질수소와 석유화학 공정에서 부수적으로 발생하는 부생수소로, 생산량이 제한적이나 추가 생산설비가 필요 없어 경제성이 높다. 브라운수소는 갈탄·석탄을 태워 생산하는 개질수소이며, 블루수소는 그레이수소 생성과정에서 발생한 이산화탄소를 포집·저장하여 탄소 배출을 감축한 수소다.

수소에너지는 효율, 환경, 안전성 등에서 우수하다. 수소의 질량당 에너지 밀도는 천연가스의 3배, 휘발유의 4배이며, 수소연료전지의 발전효율도 47%로 화력(35%), 태양광(17%)보다 높다. 환경 부담은 거의 없어, 소량의 물과 질소산화물만 배출된다. 수소는 이미 석유화학, 반도체 등 산업에서 사용하고 있어, 안전성 기술도 축적돼 있다.

맥킨지에 따르면 세계 수소시장 규모는 2017년 1292억 달러(약 142조 원)에서 매년 6%씩 성장해 2050년 2조5000억 달러(약 2753조 원)가 된다. 세계 에너지 소비의 18%를 담당하고, 탄소 배출도 약 60톤이나 줄인다. 이는 2018년 한국의 배출량 7.28톤의 9배 분량이다. 수소경제의 가치사슬은 생산, 저장·운송, 활용으로 이뤄진다. 2050년까지 세계 자동차의 20%를 수소차가 차지한다.

EU는 재생에너지를 활용한 그린수소 생산을 중심으로, 2030년까지 20~40GW 수전해 발전과 수소운송 파이프라인을 현재 1600km에서 6800km까지 확대한다. 독일은 수전해 그린수소 생산업체의 전력 비용과 부담금을 발전차액으로 지원한다.

미국도 풍력 발전을 활용한 그린수소에 치중한다. 캘리포니아 주정부는 2030년까지 수소충전소에 2000억 원, 충전소 설치비의 90% 지원 등 인프라를 확대한다. 일본은 수소 사용량을 연간 1000만 톤, 수소연료전지차, 충전소 900개, 가정용 연료전지발전기 530만 대 등을 확대한다.

전경련에 의하면 한국의 수소경제는 2050년 70조 원, 60만 개의 일자리를 창출한다. 한국은 수소차·연료전지 등 활용 분야에서 기술력이 높다. 2019년 기준 한국의 수소전기차 보급은 4194대로 세계 1위다. 수소연료전지도 글로벌 보급량의 40%다. 발전량은 408MW로 미국(382MW), 일본(245MW)을 앞선 1위다.

하지만 한국의 수소 인프라와 생산·저장·운송 등 기술력은 주요국에 뒤처진다. 지난 5년간 연구개발의 52%는 활용 분야에 편중돼 생산과 인프라는 각각 22.9%, 12.9%에 그쳤다. 지난 해 상반기 세계 수소 분야 특허 출원 중 한국의 비중도 4%에 불과하다. 중국(45%), 일본(15%), 미국(13%), 독일(7%) 등에 못 미친다.

국내 수소산업은 현대차그룹, 두산그룹, 효성중공업 외에 SK, 한화, 포스코 등이 추가 동참하고 있다. SK는 수소의 생산 유통 공급망 통합, 한화는 그린수소 수전해, 포스코는 수소환원제철소를 구현한다. 액화수소 플랜트 세계 1위 독일 린데가 동해·삼척 수소 저장 클러스터에 투자한다. 미국 수소 기업 플러그파워도 한국에 자동차와 소규모 발전용 전원인 유틸리티용 연료전지를 공급한다.

정부는 2040년까지 수소차 620만 대, 수소충전소 1200개, 발전용 연료전지 15GW 생산 등 로드맵을 추진하고 있다. 우리의 자연환경 특성상 태양광·풍력보다는 수소가 그린뉴딜의 중심이 될 것으로 보인다.

산업연구원은 수소 핵심원천과 상용화 기술 투자, 활용 분야, 국제표준화, 충전소 등 인프라, 소재부품, 실행 거버넌스 등을 강조하고 있다. 도시부동산 측면에서 클러스터 단지와 충전소 등을 조기에 확대하고, 발전차액 지원 같은 과감한 금융 세제 지원이 필요하다.