-한국 독자 역량 투입도 필요하지만 세계 각국과 협력도 필요
제1차 수소경제 이행 기본계획 등 한국의 수소경제 계획 발표
지난 11월 26일 ‘산업통상자원부(이하 산업부)’는 제4차 수소경제위원회에서 ‘제1차 수소경제 이행 기본계획’이 발표되었다고 밝혔다.
수소경제위원회는 국무총리를 위원장으로 8개 관계부처 장관과 산업계 그리고 학계에서 분야별 최고 전문가가 모인 한국의 수소경제 컨트롤타워로 기능하는 기구이다.
산업부는 2050년까지 수소 수요를 2790만 톤으로 예상하고 있으며 이와 같은 수소 수요를 100% 청정수소로 공급한다는 계획이다.
또한 현재 화석연료 기반의 발전시설을 수소로 점차 전환할 예정이며 버스, 선박, 드론 등 수소 모빌리티를 다양화하고 철강, 화학 등 산업공정에서 사용하는 연료와 원료를 수소로 대체할 것이라는 입장을 밝혔다.
‘환경부’는 2025년까지 전국 226개 시•군•구에 1기 이상의 수소충전소를 구축할 예정이며, 2030년에는 주요 도시에서 20분 이내 그리고 2040년에는 15분 이내로 수소충전소에 접근 가능하도록 수소충천소를 배치한다는 계획이다.
한편 ‘해양수산부(이하 해수부)’ 또한 수소 경제 확립을 지원한다는 입장이다.
먼저 해수부는 2040년까지 수소 생산•물류•소비 인프라를 갖춘 14개 수소항만을 구축할 예정인데 ‘울산’, ‘광양’, ‘부산’, ‘평택’ 등에서 수소항만 선도 사업을 추진한다.
또한 해수부는 풍부한 해양자원을 활용하여 2023년 420kg에서 2040년 12만 톤 규모까지 그린수소 생산능력을 확장하는 등 관련 미래 산업을 육성한다.
‘중소벤처기업부(이하 중기부)’는 수소산업 규제자유특구를 추진하고 운영을 지원함으로써 수소경제 확립에 역량을 투입할 계획이다.
중기부는 울산 수소모빌리티, 강원 액화수소, 충남 수소에너지, 충북 그린수소, 부산 암모니아 선박 등 수소산업 규제자유특구를 테스트베드로 삼아 신기술을 실증하고 수소 경제 확립에 적극 지원할 것이란 입장을 밝혔다.
한편 수소경제위원회 사전 행사로 ‘블루수소 생산기지 구축 사업 협약식’이 개최되기도 했다.
블루수소란 화석연료인 LNG를 활용하여 수소를 생산하지만, 발생된 이산화탄소 포집과 저장 기술을 통해 이산화탄소를 최소한으로 억제하여 생산된 수소를 의미한다.
산업부는 ‘중부발전’과 ‘SK’가 보령 중부발전 유휴부지에 2025년까지 연 25만 톤 규모의 수소를 생산하며 액화할 수 있는 등의 능력을 갖춘 종합 청정수소 생산기지를 건설할 계획이며, 정부는 신속 인허가 등 관련 행정절차를 적극적으로 지원할 계획이라고 설명했다.
‘왜 수소경제인가?’란 물음에 대한 답 중 하나인 ‘P2G’
‘P2G’란 ‘Power To Gas’의 약자로 쉽게 말해 전기에너지를 수소나 메탄 등과 같은 기체 상태의 연료로 저장하는 기술을 의미한다.
현재 발전소에서 생성되는 전기는 ESS와 같은 배터리 기반 혹은 수소 등 P2G 기반의 저장시설에 저장하지 않는 이상 소멸될 수밖에 없다.
그런데 전력 수요는 매우 변동성이 크므로 전력을 공급하는 회사나 당국에서는 수요보다 훨씬 큰 공급능력을 갖추는 것이 일반적이다.
‘전력거래소’의 최대전력수요 발생시간대의 공급예비율 관련 자료를 보면 10월 5일 18:00 기준 8.9%를 기록하여 공급능력이 다소 빠듯했던 것에 비해, 9월 21일 20:00 기준 59.4%를 기록하여 공급능력에 훨씬 여유가 있었던 것으로 파악된다.
한편 공급예비율은 동일한 하루 안에서도 상당히 큰 변동성을 가진다.
최대전력수요 발생시간대의 공급예비율은 비교적 낮지만 아침이나 새벽과 같이 전력수요가 적은 시간대의 공급예비율은 60%를 넘기도 한다.
이와 같은 배경에서 전력수요가 적은 시간대에 전력을 생산하여 저장한 후 최대전력수요 발생 시간대에 공급할 수 있다면, 발전시설을 무조건 증가시키는 것보다 효과적일 것이란 의견이 제시됐다.
특히 태양광과 풍력 발전 등 신재생에너지의 경우 일조량과 바람의 세기 등 환경조건에 따라 생산할 수 있는 전력의 변동성이 크므로 이 영향을 감소시켜줄 수 있는 P2G 기술이 더욱 주목을 받고 있다.
현재 독일 등 수소경제 선도국가에서는 신재생에너지로 얻은 전력을 활용하여 물을 전기분해하여 수소를 얻는 방식으로 P2G 기술 개발을 하고 있다.
즉 신재생에너지로 얻은 전력을 수소로 전환하여 저장하고 있는 것이다.
물론 이와 같은 전력 저장방식은 신재생에너지 외에도 기존의 화력발전, 수력발전, 원자력발전 등에서 생성된 전력을 활용하는 것도 가능하다.
남는 전력을 활용하여 나중에 전력으로 전환시킬 수도 있지만, 자동차와 항공기 등 수소 모빌리티의 연료로도 활용할 수 있다는 점에서 P2G의 활용가능성은 결코 작지 않다는 평가다.
최근 수소경제를 어떻게 구축할 것인가에 대한 기본계획이 발표되는 등 한국은 수소경제 구축에 역량을 투입하고 있다.
하지만 아직 수소경제는 초기 단계이므로 한국 혼자만의 힘으로 수소경제를 경제성이 있을 만큼 구축할 수 있을지에 대해서는 회의적인 평가 또한 존재한다.
즉 규모의 경제를 위해 수소 생산에서는 호주 등의 국가와, 저장과 운반에서는 독일 등의 국가와, 수소모빌리티를 포함한 활용 산업에서는 미국과 중국 등의 국가와 협력 관계를 맺고 수소경제 구축을 추진할 필요가 있다는 조언이 제기된다.