[교통신문 안승국 기자] 수소산업을 통한 경제성장을 목표로 정부가 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 발표한지 1년이 됐다. 노후 경찰버스를 대체한 수소버스 13대를 비롯해 지난해 9월부터 시범운영을 시작한 수소택시 10대 등 국내 수소전기차 보급이 5000대를 넘어섰고, 생산과 판매도 급신장해 지난해 말 기준 처음으로 일본을 제치고 수소전기차 글로벌 판매 1위를 달성하기도 했다. 최근 세계 최초로 '수소경제 육성 및 수소안전관리법'도 제정돼 체계적인 수소경제 추진이 가능해진 가운데, 로드맵의 1년간을 되짚어보고 향후 과제를 논의하기 위해 지난 달 열린 ‘수소산업 전주기 진단과 경제성 분석 및 사업화 전망 세미나’에서 나온 에너지경제연구원과 전문가들의 얘기들을 짚어봤다.

수소생산 목표 구체화 필요

정부의 ‘수소경제 활성화 로드맵’에 수소 활용 부문별 조달계획과 전체 수소 생산 방식 포트폴리오 목표 구체화 등의 보완작업이 추가돼 수소전기차 보급이 이뤄져야 한다는 의견이 나왔다.

지난 달 서울 여의도 중소기업중앙회에서 열린 ‘수소산업 전주기 진단과 경제성 분석 및 사업화 전망 세미나’에서 발표자로 나선 김재경 에너지경제연구원 연구위원은 “그간 수소경제 활성화 로드맵이 수소전기차 보급 확대 등에 중점을 맞춰 왔다면, 이제는 수소 자체를 친환경적으로 생산·공급해, 친환경 사회를 이룩하는데 힘써야 한다”며 이같이 주장했다.

에너지경제연구원에 따르면 정부는 지난해 수소전기 승용차 보급 목표인 4000대를 약 28% 상회하는 5106대를 보급했고, 같은 해 기준 전국에 등록돼 운행중인 수소차는 수소버스 13대를 포함한 5119대로, 정부가 로드맵에서 설정한 목표는 지난 1년간 어느 정도 달성한 것으로 평가했다.

산업부 관계자는 “수소전기차의 시장창출을 위해 수소차 양산체계 구축 및 보급 확대, 수소 버스·택시 등 대중교통 전환, 공공부문 수소 트럭 활용 등이 구체적인 방안으로 시행될 예정”이라며 “이를 통해 내수·수출 물량을 포함한 수소전기차 시장의 규모를 오는 2022년 8만1000대, 2040년에는 620만대 이상 규모로 확대시킬 계획”이라고 말했다.

전문가들은 이 같은 로드맵이 에너지 정책적 측면보다 문재인 정부의 혁신성장 정책의 일환인 첨단산업 육성정책에 무게 중심이 있으며, 그만큼 수소경제의 경제적 가치가 중요하게 고려되고 있다고 입을 모은다.

하지만 김 위원은 에너지 정책적 측면에서는 수소가 에너지가 아닌 ‘에너지 운반체’라는 점을 주목하면서 “수소를 최종에너지로 전환하는 장치인 연료전지 자체의 산업적 육성보다는 연료전지 산업의 성장으로 인해, 연료전지에 향후 투입되게 될 수소가 어떠한 방식으로 얼마나 생산·공급되느냐가 적어도 에너지 정책적 측면에서는 상대적으로 큰 의미를 지닐 수 있다”고 말했다.

그래서 로드맵을 실제 실행 시 수소활용 부문별 조달계획과 전체 수소 생산 방식의 포트폴리오 목표의 구체화가 필요하고 친환경 CO₂-free 수소 생산, 공급 확대에 대한 보완작업이 필요하다는 것이다.

각 부문별 수소 조달계획 부재

로드맵은 우선 연료전지 기반 수소 활용 산업인 수소차 및 발전용·자가용 연료전지의 각 부문별 수소 조달계획이 부재하다고 김 위원은 설명했다.

수소는 수송용 연료로서의 충전용과 발전용 연료의 조달 방식이 다를 수 있고, 조달 받을 생산방식의 포트폴리오도 차이가 있을 수 있지만, 현재 로드맵에는 부문별 특성을 반영한 조달계획, 특히 생산방식의 포트폴리오에 대한 목표나 계획이 포함돼 있지 않다는 것이다.

이런 문제는 특히 발전용 연료전지에 대한 수소 조달계획이 어떻게 설정되느냐에 따라 전체 수소 생산 및 공급계획, 특히 수소 생산방식의 포트폴리오가 결정될 수 있어 향후 계획 실행에 장애가 될 수 있다.

지난 해 기준 산업용 원료 수요를 제외하고, 순수하게 연료전지 기반 수소 활용산업에서 창출되는 수소 수요는 연간 13만톤이지만, 이 중 97%가 발전용 연료전지에서 소요된다. 김 위원은 “물론 다른 부문의 성장으로 발전용 연료전지에서 소요되는 수소의 비중이 2022년에는 89%에 서 2030년 65%, 2040년에는 63%까지 축소된다”고 덧붙였다.

또한 현재 로드맵에는 주요 수소 생산방식을 부생수소, 추출수소, 수전해, 해외생산 등 4가지 방식으로 구분해 제시했지만, 수소 수요에 대응하기 위해 각 방식별 공급비중 목표는 추출수소 비중만 2030년 50%, 2040년에는 30%로 규정, 나머지는 모두 그린수소로 뭉뚱그려서 2030년 50%, 2040년 70%로 설정돼있다.

2022년의 경우에는 추출수소 비중마저도 설정돼 있지 않아, 2022년까지 약 5만톤 정도의 부생수소 공급을 제외한 42만 톤의 수소가 어떤 방식으로 공급될지 현재로서는 추정하기 어렵다는 문제가 있다.

2040년경에는 70%, 즉 약 368만톤 이상의 수소를 이산화탄소가 배출되지 않는 그린수소로 공급하겠다는 의지를 정부가 표명했지만, 결국 구체적으로 어떤 그린수소를 얼마나 공급할지는 아직 목표나 계획이 분명하지 않다.

마지막으로 김 위원은 “천연가스 추출방식의 이산화탄소 배출량 자체가 석탄 등 다른 탄화수소를 활용하는 수소 추출방식에 비해서 문제가 되는 것은 아니다”라고 말하면서도 로드맵의 천연가스 추출방식 수소생산 확대를 위해서는 온실가스 배출문제를 남은 숙제로 지목했다.

사실 천연가스 추출방식에서 이산화탄소 배출은 불가항력적으로 발생되지만, 미세먼지나 미세먼지 전구물질 배출 문제는 상대적으로 적은 것으로 알려져 있다. 그럼에도 불구하고 수소 생산방식 중 유독 천연가스(메탄) 수소 추출방식이 이산화탄소 배출 문제의 중심에 있는 이유는 로드맵과 같이 천연가스 추출방식을 통해 수소 생산을 단기적으로 확대하는 정책을 추진하기 때문이라는 것이다.

결국 이러한 정책 추진을 위해서는 선행적으로 온실가스 배출문제도 함께 해결될 필요가 있다. 그래서 천연가스 추출방식의 수소 대량생산 및 공급방식은 수소차 및 연료전지 산업 육성의 초기단계에서 한시적으로 활용되는 것이 바람직하다고 김 위원은 설명했다.

그는 “환경적 측면에서 수소경제 이행 추진의 정당성은 연료전지 기반 수소활용 산업의 초기 시장창출 및 육성을 위해 단기적이면서도 한시적으로 천연가스 추출방식의 수소생산 및 공급 확대를 추진하지만, 중장기적으로는 반드시 친환경 CO2-free 수소 공급 확대를 추진, 달성하겠다는 로드맵의 약속이 전제되야 한다”고 말했다.

수소충전소 구축·운영 정부가 부담해야

세미나에 참석한 전문가들은 수소전기차가 차량만으로는 운행이 불가능하며, 충전용 수소를 공급할 수 있는 인프라, 특히 수소충전소가 함께 확대 구축돼야 한다는 데 의견을 모았다. 로드맵에 따르면 이를 위해 2018년 14개소에 불과한 충전소를 2022년 310개소, 2040년 1200개소까지 확대 예정이다.

초기에는 시·도별 수소차 보급과 연계해 도심지, 고속도로 휴게소 등 교통망 거점 및 버스, 택시 차고지 등에 수소충전소를 구축하고, 충전소 유형별 차등화되는 설치보조금과 함께 운영보조금을 지급하는 등 구축, 운영을 일부 정부가 부담한다.

산업부 관계자는 “수소전기차 보급이 어느 정도 달성되면, 정부 주도에서 민간주도로 전환해 시장 자율형 충전소를 확대하고, LPG·CNG 충전소를 수소충전이 가능한 융복합 충전소로 전환해 경제성을 제고해 나갈 계획”이라고 전했다.

이에 대해 에너지경제연구원은 우리나라가 다른 나라에 비해 비교적 수소경제의 물적 기반이 잘 갖춰져 있어, 효과적으로 수소경제를 활성화시킬 수 있는 환경은 마련돼 있다고 설명했다.

연구원에 따르면 현재 대규모 석유화학단지인 울산여수와 대산을 중심으로 수소 파이프라인과 고순도 수소생산 기술이 확보돼 있으며, 이미 연간 약 164만톤 정도의 수소가 생산, 유통, 활용되고 있다.

이로 인해 수소 공급에 필요한 석유화학·플랜트 산업 기반과 경험이 풍부해, 충분한 수소 수요와 경제성이 확보될 경우, 설비증설, 공정전환 등을 통해 대규모 부생수소 공급이 가능하다는 것이다. 또한 발달된 LNG 공급망을 활용할 경우, 추가적인 인프라 투자 없이 안정적이면서도 경제적으로 전국단위의 수소 생산 및 공급체계 구축이 가능하다.

연료전지 부문에서 우리나라는 원천기술을 보유한 국내외 기업과의 제휴 및 M&A 등을 통해 고도의 기술력을 보유하고 있고, 수소전기차는 지난 2013년 세계 최초 양산에 성공, 세계 최장 주행거리를 자랑하는 일반보급형 보급모델이 2018년 출시된 바 있다.

하지만 연료전지는 설치비 부담, 높은 연료비 등, 수소전기차는 가격부담, 대중교통 적용의 어려움, 충전인프라 부족 등으로 인해 아직 시장이라고 이름붙이기는 민망한 수준이라고 연구원은 지적했다. 연구원 관계자는 “이를 타개하기 위해 적극적인 수요창출과 보급 확대를 통해 경제성 확보와 자생적 확산의 동력 창출이 요구된다”고 말했다.

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