일본, 유럽, 미국 등 수소에너지 확산 적극 추진

[인더스트리뉴스 최홍식 기자] 정부가 2022년까지 수소자동차를 1만5,000대 보급하고 수소충전소 310개 개소를 목표하면서 잠잠했던 수소에너지 분야가 조금씩 출렁이는 모양새다. 수소에너지의 상용화를 위한 각계의 노력이 집중되면서 수소 기술에 대한 관심도 덩달아 높아지고 있다.

수소에너지에 대한 세계 각국의 관심이 높아지는 가운데 글로벌 시장 선점을 위한 기술 개발이 활발하게 이뤄지고 있다. [사진=dreamstime]

한국, 앞선 수소기술과 달리 정책적 제도 및 지원은 미흡

우리나라는 수소연료전지분야와 수소차량 분야에 있어서는 세계 3위 수준의 기술력을 보유하고 있는 상황이다. 수소차 1만대 양산을 위한 공장이 준공됐고, 건물에 사용하는 수소연료전지 분야의 시장도 초기 단계를 넘어서는 양상을 보이고 있다. 특히 세계 최초로 수소전기차량을 상용화 시킨 국내 수소자동차 기술은 선진국과의 비교에서도 앞서나가는 분야다. 99%의 부품을 국산화를 이뤄낸 상태로 부품의 최적화를 통한 가격 부분에서 경쟁력을 확보하고 있다.

수소전기차와 관련한 기술이 세계 우위에 있음에도 불구하고 우리나라의 수소 기술은 여전히 부족한 부분이 많은 상황이다. 세계 최초로 수소차를 양산했음에도 불구하고 현재 수소전기차 판매는 일본의 도요타와 혼다에 뒤처지고 있는 상황이다. 수소충전소 분야는 기술 개발이 더욱 시급한 상황이다. 수소충전소 기술은 국산화율이 39%에 불과하며, 기존에 개발됐던 부품의 성능과 내구성 확보가 이뤄지지 않아 활용도가 낮은 상황이다. 가정용 연료전지 역시 선진국에 비해 기술 수준이 낮고, 수소를 활용한 다양한 이동 수단에 대한 연구개발은 이제 막 초기 단계에 접어들어 지속적인 연구개발 투자가 필요하다.

수소에너지를 활용할 수 있는 시장의 부재와 정책적 지원이나 제도의 뒷받침이 부족했던 것도 기술이 더 발전하지 못하고 있는 이유다. 업계에서도 고급기술로 인식되고 있는 수소전기차 제조 기술과 수소충전소 구축 기술 등에 대한 기술수준 파악이 제대로 되고 있지 않고, 원천기술과 부품개발, 연관 기술에 대해 전담 기관이 제 각각 달라 기술 개발의 현황 파악이 어려운 상태다. 안타깝게도 관리의 부재로 인해 기술에 대한 정확한 판단조차 이뤄지지 않고 있는 것이다.

초기 수소사회에 진입하고 있는 일본과 수소에너지 확산에 적극적인 유럽

국내의 수소기술 현황과 달리 수소 분야 선진국으로 꼽히는 일본이나 독일, 유럽의 상황은 우리와 큰 차이를 보인다. 일본은 지난 2011년 후쿠시마 원전 사고 이후 에너지 정책에 있어 가장 큰 변화를 보이는 국가 중 하나다. 사고 이후 태양광발전 비율이 확산됐으며, 가정용 수소연료전지도 20만대 이상 보급됐다. 수소전기차 역시 도요타와 혼다에서 적극적으로 개발하고 양산하는 등 일본은 초기 수소사회 진입에 성공했다.

일본의 수소사회 진입 성공에는 정부차원의 적극적인 지원과 설정한 기술개발 목표에 신속하고 정확하게 도달하는 일본 업계의 노력이 있었기에 가능한 것으로 전문가들은 판단하고 있다. 현재 일본은 상용충전소 100개소 확보, 약 7,000대의 수소전기차 수출 및 판매, 수소 해외 수입 프로젝트 진행, 액화수소충전소 20기 이상 건설, 수소버스와 수소트럭 보급 확대, 가정용 연료전지 25만대 보급을 목표하고 있다.

유럽의 경우 EU와 북유럽을 중심으로 수소사회 진입을 위한 움직임이 활발하다. H2ME(Hydrogen Mobility Europe) 계획 등을 통해 수소 인프라 구축 및 수소전기차 보급, 재생에너지 연계 수소생산을 위한 실증 및 기술개발에 투자를 하고 있다. 재생에너지 분야에서 가장 앞서나가고 있는 독일의 경우 2011년부터 재생에너지와 연계한 수소생산 실증을 진행해오고 있으며, 현재 약 30여 곳의 실증 플랜트를 운영하고 있다. 독일 최대 에너지 기업인 알스톰(Alstorm)의 경우 EU의 지원을 통해 세계 최초의 수소기차를 개발‧실증하고 있다.

캘리포니아가 중심이 된 미국 수소산업과 급속히 추격해오는 중국

미국은 대규모 정전사태 이후 에너지 자립 및 재생에너지 확산에 앞장서고 있는 캘리포니아 주를 중심으로 연료전지 개발이 활발하게 이뤄지고 있다. 캘리포니아에는 현재 상용수소충전소 34기가 운영되고 있으며, 2023년 충전소 100기 구축을 목표로 매년 2,000만달러를 투자하고 있다. 캘리포니아 주는 지난해까지 4,200여대의 수소전기차가 보급 확대되는 등 수소전기차 보급과 충전소 구축을 통해 수소전기차 초기시장 형성을 이뤄나가고 있다. 미국의 다른 지역은 캘리포니아를 모델로 수소연료전지 사용 확산을 추진하고 있는 상황이다. 현재 미국 북동부 지역에 상용 수소충전소 12기가 신규로 건설되고 있으며, 수소충전소 가동율이 70%에 도달할 때까지 연간 최대 10만달러의 운영비를 3년간 지원할 예정이다. 또한, 천연가스에서 수소를 추출 및 활용하는 연구개발을 적극 진행하고 있다.

수소전지 산업 분야에서 후발주자인 중국의 경우 지난해 수소연료전지차 집중 육성 계획을 발표하고 2030년까지 연료전지산업의 생산가치를 3,000억위안(한화 약 2조원) 수준으로 끌어올리는 것을 목표하고 있다. 대기환경 오염이 심각한 중국은 수소산업에 더욱 적극적으로 참여하고 있는데 지난해 말 기준으로 12기의 수소충전소를 운영하고 있었다. 올해는 24기의 수소충전소를 추가 구축할 예정이다. 수소전기차 역시 2017년에 1,098대가 보급됐으며, 119대의 수소버스와 벤, 자동차 등을 실증운영하고 있다. 중국은 2030년까지 수소차 100만대, 수소충전소 1,000개 구축을 목표로 하고 있으며, 부품 기술 개발에 적극 참여하고 있다.

세계 주요 선진국의 정책에서 확인할 수 있듯이 미세먼지 저감 및 온실가스 감축을 위해 수소에너지 활용은 먼 미래의 이야기가 아니다. 수소에너지 산업분야에 대한 각국의 기술경쟁은 앞으로 더욱 치열해질 것이며, 수소생산과 저장, 활용, 인프라 구축 등 다양한 분야에 대한 투자와 연구개발이 뒷받침 되어야만 글로벌 시장을 선점할 수 있을 것으로 전망된다.

[최홍식 기자 (news@industrynews.co.kr)]

[저작권자 © 솔라투데이, 무단 전재 및 재배포 금지]