우리나라 수소경제로 가는 로드맵

우리나라는 2019년 1월 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 발표하였다. 이는 수소연료전지 자동차와 연료전지 보급을 바탕으로 수소경제의 선도국가가 되겠다는 계획이다. 그리고 2020년 2월애 세계 최초로 ‘수소경제 육성 및 수소 안전관리에 관한 법률(수소법)’을 제정하고 수소산업 육성을 위한 핵심기술을 선정, 수소산업 생태계를 조성해 나가기 위한 제도적인 장치를 마련하였다

우선 ‘제1차 수소경제이행 기본계획’을 수립을 통하여 청정수소생산을 2030년 390만톤, 2050년 2,790만 톤 목표를 제시하고 '생산, 인프라, 활용, 생태계' 등 4개 부문에서 4대 전략 15대 과제를 제시하였다.

2020년 7월, 제1차 수소경제위원회에서는 수소산업 진흥, 수소 유통, 수소안전 관리 부문의 전담기관을 지정하고 전담기관별 고유 사업과 수소경제 업무를 분담하였다. 우선 수소산업진흥 전담기관으로 수소융합얼라이언스 추진단이 지정되었고, 국내 수소산업의 진흥을 위한 기업 지원, 기업 육성 등의 업무를 총괄토록 하고 있다. 이어서 수소유통 전담기관으로는 한국가스공사가 지정되었고, 수소안전 전담기관으로는한국가스안전공사가 지정되었다.

제1차 수소경제이행 기본계획에서는 4개의 추진전략을 바탕으로 15개 과제를 내용으로 담고 있다.

우선 △국내외 청정수소 생산 주도, △빈틈없는 인프라 구축, △모든 일상에서 수소활용, △생태계 기반 강화 등 4대 추진전략을 제시하고 있다. 이를 실행해 나가기 위해서 △그린, 블루수소 생산 도입 , △수소 유통인프라 확충, △수소발전, 모빌리티, 수소산업공정 확산, △수소 클러스터·도시·규제특구 육성, △수소안전 기술개발, 국제협력 등 15개 과제를 계획하고 있다.

첫째, 수소경제의 목표는 2050년까지 연간 2,790만톤의 수소를 100% 청정수소(그린, 블루수소)로 공급하고, 국내 생산은 물론 우리 기술·자본으로 생산한 해외 청정수소 도입으로 청정수소 자급률도 60% 이상 확대할 계획이다.

- 청정수소 비중 / 자급률 목표 :

(’20년) 0% / 0% → (‘30년) 75% / 34% → (’50년) 100% / 60%

둘째, 재생에너지와 연계한 수전해 실증을 통해 그린수소의 대규모 생산기반을 구축하고, 생산단가를 감축시켜 나간다는 계획이다

- 그린수소 생산확대 / 단가 :

(‘30년) 25만톤 / 3,500원/kg → (’50년) 300만톤 / 2,500원/kg

셋째, 동해가스전 실증 등 탄소포집저장기술(CCS) 상용화 일정에 맞추어 탄소저장소를 ‘30년까지 9억톤 이상 확보하여, 이산화탄소 없는 청정 블루수소를 ’30년 75만톤, ‘50년까지 200만톤 생산한다는 계획이다.

- ’25년 국내 블루수소 최초 생산(25만톤급, 보령)

넷째, 국내 자본·기술을 활용한 해외 재생에너지-수소생산 프로젝트를 추진하여 ‘50년 40개의 수소공급망을 확보하겠다는 계획이다.

- 블루 암모니아 해외 생산 개시(’25), 블루 암모니아 해외 도입 개시(‘27)

다섯째, 안정적인 수소 수급을 위해 비축기지 건설(’30) 및 국제거래소를 설립하고, 수소 생산국들과 협의하여 국제적으로 통용될 수 있는 청정수소 인증제 및 원산지 검증체계를 구축하겠다는 계획이다.

여섯째, 청정수소를 어디서나 편리하게 사용할 수 있는 인프라를 마련하겠다는 계획이다.

석탄·LNG발전소, 산단 인근에 수소항만을 구축하고, 항만시설 사용료임대료 감면 등 인센티브 부여를 통해 항만 내 선박·차량·장비 등을 수소 기반으로 전환해갈 계획이다. 또한, 수소생산·도입 주요 거점을 중심으로 수소 배관망을 구축하고, 기존 천연가스망을 활용한 수소혼입도 검토(‘22~)하겠다는 계획이다.

일곱째, 주유소·LPG 충전소에 수소충전기를 설치하는 융복합 충전소 확대 등을 통해 수소충전소를 ‘50년까지 2,000기 이상 확보할 계획이다.

- 수소충전기 보급목표(기):

(’22) 310 → (‘25) 450 → (’30) 660 → (‘40) 1,200 → (’50) 2,000 이상

여덟째, 발전, 모빌리티, 산업 등 모든 일상에서 수소를 활용할 수 있도록 하겠다는 계획이다.

수소연료전지에 더하여 석탄에 암모니아 혼소발전(‘27~), LNG 수소 혼소 등 수소 발전을 상용화하고, 청정수소 발전의무화 제도(CHPS) 도입, 환경급전 강화 등으로 이를 뒷받침 하겠다는 계획이다.

- 수소발전량 :

(‘20) 3.5TWh → (’30) 48.2TWh → (‘50) 287.9TWh ('20년 대비 82배↑)

아홉째, 수소차 생산능력의 대폭 확충(’50년 526만대)과 함께 ‘30년까지 내연기관차 수준으로 성능을 제고하고 선박, 드론, 트램 등 다양한 모빌리티로 수소 적용을 확대하겠다는 계획이다.

열째, 수소산업 육성 저변 강화를 위한 제도 기반을 마련하겠다는 방침이다.

수소 관련 기술개발의 시너지 효과 제고를 위해 각 부처별로 개발 기술 규모를 상향, 범부처 통합실증을 실시하고 선제적 안전기준 수립, 국제표준 선점 지원 등을 통해 수소 산업 경쟁력을 강화한다. 그리고 ’글로벌 수소 연합회‘를 출범하여 수소생태계 구축을 위한 국내·외 기업간 협력을 더욱 강화하겠다는 방침이다

윤석열 정부에서는 2022년 11월 제5차 수소경제위원회를 개최하여 3개의 로드맵를 추가하였다, 즉 ‘청정수소 생태계 조성방안, 세계 1등 수소산업 육성전략, 수소기술 미래 전략’을 수립하여 수소경제 이행을 위한 구체적인 실행 방안을 마련하였다, 즉 12개의 수소 생산 기지 건설, 410km의 수소파이프라인 설치, 수소차 19,404대 보급, 수소 연료전지 737MW 보급 등 수소경제 활성화 추진전략을 마련하였다. 이를 위해서 1.3조원의 예산을 투입할 계획이다.

이에 따라서 국내 그린 및 블루수소 생산, 해외 그린수소 및 암모니아 생산·도입, 암모니아 크래킹, 암모니아·수소 혼소발전 기술개발 등 청정수소 밸류체인 전 주기에 걸친 민관 합작실증 프로젝트가 진행 중에 있다.

이는 수소경제 이행을 위한 기반을 구축하기 위해서 수소전문기업 육성, 산업생태계 조성, 정부의 수소분야 투자 증대, 실증사업 추진 등 수소경제 초기에 중요한 마중물 역할을 하고 있는 것으로 아직 민간투자 활성화에 큰 도움이 되지 못하고 있는 실정이다.

정부는 수소생산방식을 민간기업과 합작을 통하여 해외에서 청정수소를 생산하여 국내로 도입하는 “H2STAR 프로젝트”를 수립하였다. 즉 H2STAR 프로젝트를 통해 2030년 국내로 도입하고자 하는 청정 암모니아는 약 941만 톤이며, 이를 수소로 환산할 경우 약 171만 톤의 청정수소가 국내로 도입될 것으로 예상된다.

거점별 생산도입량은 당진/태안은 호주로부터 300만톤, 영흥/인천은 칠레, 사우디, 호주로부터 87만톤, 삼척은 호주, 사우디, 오만, 말레이시아로부터 440만톤, 동해는 UAE로부터 114만톤을 계획하고 있다.

활용분야는 산업 부문에서는 온실가스 감축이 힘든 3대 업종(철강, 석유화학, 시멘트)에서 수소 활용을 통해 온실가스 저감 기술을 확보하는 것을 중점 과제로 제시하였다.

철강산업에서는 수소환원제철 기술 확보 및 설비 전환을 통해 수소환원철 도입 로드맵을 제시하고 있으며 석유화학 산업에서는 현재 석유화학 공정 연료로사용 중인 중유를 수소, 바이오매스 등 친환경 연료로 전환함과 동시에 청정수소와 CCUS를 통해 포집된 이산화탄소를 활용한 그린 화학제품 생산 기술을 개발하여 청정수소 소비를 확대할 계획이다. 시멘트 산업에서는 열원의 일부를 수소로 대체하여 무탄소 신열원 기술 개발을 추진한다는 계획이다.

이밖에 수소산업 생태계 전반에 걸친 역량 강화 및 기반 구축을 위해 인력 양성, 표준화, 국제협력 등을 세부 추진과제로 삼고 정책을 수립하고 있다. 특히 민간기업의 청정수소 시장 참여를 위해 수소 전문기업 육성, 수소 금융 활성화, 세제 지원등 제도적·정책적 지원 방안을 마련하고 있다.

이같이 수소경제 활성화를 위한 각종 정책방안을 마련해 놓고 있으나 재생에너지 비중이 낮은 상황에서 에너지 전환이 어렵고 에너지 전환이 어려운 실정에서 탄소중립은 완성시켜 나갈 수 없다. 따라서 수소경제 활성화에 앞서 재생에너지 시설확충을 위한 각종 제도적인 정비가 우선되어야 할 것이다.