퍼스펙티브
2022년 7월 1일
수소는 전력 발전·차량 연료·산업 제조·난방 등 다양한 용도로 사용 가능한 에너지원이다. 특히 연료로 사용 시 해로운 배출물이 전혀 발생하지 않는 청정 에너지원으로, 현재 수소연료 생산 확대에 필요한 친환경 기술이 이미 개발되어 활용 가능하다. 국제에너지기구(International Energy Agency: IEA)는 2050년까지 수소가 전세계 에너지 소비의 10%를 충족시킬 것으로 전망하면서 수소의 미래 잠재력에 한층 힘을 보태고 있다.1
이런 상황에서, 수소 프로젝트 개발 분야의 글로벌 선도주자로 부상하고자 야심 찬 계획을 수립한 국가는 바로 한국이다. 한국은 2050년까지 총 에너지 수요의 1/3를 수소로 충당할 예정으로,2 수소를 국내 최대 단일 에너지원으로 사용할 계획이다. EU 국가들의 경우 2050년까지 총 에너지 수요의 14%를 수소로부터 충당할 예정이다.3
2021년 한국 정부의 수소 사업 지출은 약 미화 7억 200만 달러에 육박했다. 또한 2022년말까지 민관협력 기반 수소전기차(FCEV) 시장 구축을 위해 미화 23억 달러를 추가로 투자할 계획이다.4
민간 자본은 이제 막 성장을 시작한 수소 사업에 대한 투자를 활성화시키는 데 중요한 역할을 담당해 왔다. 지난 해 한국의 5대 기업은 2030년까지 수소 경제 구축을 위해 미화 380억 달러 이상 투자할 계획을 공동 발표했다5–이들은 자금조달 뿐만 아니라 핵심 노하우·기술 지도 등 다양한 측면에서 지원을 계속할 계획이다.
맥쿼리 상품 및 글로벌마켓 그룹의 백주현 부장은 “한국 정부는 시장친화적 조치와 정책 피드백을 거리낌없이 받아들이는 등, 민간 부문과 긴밀히 소통하고 있어 다른 국가에 귀감이 될 만합니다”라고 평가했다. 국내 수소경제 활성화가 성공적으로 실현될 경우, 수소는 한국 GDP 6 의 약 2%에 달하는 43조원 (미화 349억 달러),7 - 규모의 경제 성장을 달성하고 일자리 42만개를 창출할 수 있을 것이다.8
한국 정부는 국내 수소 역량을 신속히 개발하기 위해 각종 계획을 실시했다. 한국의 수소 경제 활성화 로드맵 에 따르면 2018년 국내 연간 수소 소비량이 13만톤에서 2040년 약 530만 톤으로 확대될 것이다.9 수소 경제 활성화 로드맵은 2040년까지 전력발전용 대규모 고정형 연료전지의 개발·도입과 함께,4 수소전기차 약 300만대 보급을 추진하고10– 수소충전소를 현재 310개소에서 2040년 1,200개소로 확대할 계획이다.11
아울러, ‘수소경제 육성 및 수소 안전 관리에 관한 법률’ 또한 제정되어 보조금·대출·세금 감면· 보건·안전 사항 등의 요건과 기대 수준을 제시하는 법적 체계를 제공하고 있다.12
단, 철강·조선·석유화학 등 에너지 집약적 산업에 대한 의존도가 매우 높고 고도로 산업화된 한국 경제의 특성을 고려할 때, 수소 경제 활성화는 녹록치 않은 과제다. 현재 한국의 에너지믹스는 수입 화석연료에 편중되어 있으며, 한국의 원자력 발전용량은 세계 최대 수준이다.13
출처: 덕양
한국의 수소 경제 활성화 계획은 천연가스를 사용하여 CO2를 배출하는 공정에서 생성되는 그레이 수소가 아닌, ‘청정 수소’의 생산에 초점을 맞추고 있다. 청정 수소란 천연가스로부터 생성되나 탄소 포집·저장(CCS)을 통해 CO2를 포집하는 블루 수소와, 재생에너지로부터 100% 생성되는 그린 수소로 구성된다. 두 수소 중 그린 수소의 비중이 점차 크게 증가하여 2050년 기준 93%를 차지할 전망이다.14
현재 블루 수소는 수입 천연가스를 사용하여 국내에서 즉각 생산 가능하다. 한국의 청정 에너지 발전량은 중장기 내에 그린 수소 수요를 충족하기 어려우므로.15 수입을 통해 부족분을 메워야 한다.
그에 따라 한국에 수소를 제공할 수 있는 국가가 여럿 존재한다. 맥쿼리캐피탈 아시아 에너지 리서치 총괄 아나 박 부문장에 따르면, “태양광 에너지와 풍력 에너지가 풍부한 호주가 가장 적합한 수입국”이다. 호주는 이미 세계 최초 액화 수소 운반선을 통해 일본에 수소를 수출하고 있으며,16 호주 정부와 한국 정부는 최근 상대국의 수소 활성화 계획을 지원하는 협약을 맺었다.17 박 총괄은 호주 외에도 미국을 수입 후보국으로 꼽았다. 미국은 남부 텍사스 지역에 60GW급 태양광·풍력 단지를 구축해 세계 최대 규모의 수소 생산·저장 허브를 구축할 계획이다.18
박 부문장은 호주나 미국 시장으로부터 그린 수소를 수입할 경우 당분간은 암모니아 형태로 수입할 가능성이 높다고 덧붙였다. 액체 암모니아는 밀도가 높고, 저장 압력이 낮으면서 장기 저장 안정성이 있기 때문에 해상 운송 시 액화 수소 대비 비용 경쟁력이 높기 때문이다.19 2022년 4월 초, 액체 암모니아의 처리·해상 운송은 수소 1kg(kg-H2) 당 1,760원($US 1.46)이다. 그에 반해 액화 수소의 경우 수소 1kg 당 1,920원($US 1.60)이 든다.20
최종 사용자가 부담하는 비용을 절감하기 위해 한국은 적정 목표 가격을 설정했다. 박 부문장은 “정부에서 2040년까지 수소 비용을 50% 감소시키고 공급은 10배 확대시킬 계획입니다”라고 설명했다. 이 경우 수소 가격은 현재 1kg 당 6 천원($US 15.18)에서 18년 내에 1kg 당 4천원 ($US 2.59)로 하락할 전망이다.21
목표 가격을 달성하려면 수소의 운송·저장·유통 단계 전반의 비용 절감이 필수적이다. 예를 들어 탄소섬유 수소 탱크는 전통적 강철 탱크 대비 운송 능력을 거의 3배 확대시킬 수 있어 운송·저장 비용을 낮출 수 있다. 한국의 경우 신규 인프라를 구축하기 보다는 천연가스 운반에 사용되는 기존 파이프라인의 개조를 고려할 만하다. 박 부문장에 따르면 탄소 크레딧 가격의 지속적 상승 또한 수소 프로젝트의 비용 효과성을 개선시킬 수 있다.
한국의 수소경제 활성화 계획이 궤도에 오르기 위해서는 민간 자본의 활용이 필수적이다. 맥쿼리캐피탈코리아의 임민규 대표는 한국의 전력발전 시장을 예의주시해야 할 섹터로 보고 있다. 임대표는, “정부에서 연료전지발전을 통해 얻는 마진을 고정해 줄 수 있다면, 민간 투자자들에게 연료전지 발전소는 더욱 더 매력적인 투자 자산이 될 수 있습니다. 특히 한국 시장에 대한 투자 경험이 없는 해외 투자자들에겐 더욱 그렇습니다. 당사는 또한 당사의 파트너들이 안심하고 투자할 수 있도록 사업운영기간 20년 동안 수소 가격 헤지에 대한 솔루션을 마련하고자 노력하고 있습니다. 이러한 상황을 복합적으로 볼 때 그린필드 연료전지발전 프로젝트에 대한 투자 실현 가능성은 높아지고 있습니다”라고 말했다.
운영업체 및 자산운용사 대상 인센티브 제공 시 민간 참여가 더욱 활성화될 것으로 보인다. “현재 컨세션 금융(concessional financing)은 인프라 투자에 집중되고 있습니다. 그러나 운영 지원까지 제공하게 된다면 수소 프로젝트의 투자 매력도는 더욱 높아질 것입니다”라고 백주현 부장은 말한다. “예컨대 수소충전소는 금융 비용의 최대 60%에 상응하는 일회성 보조금을 받을 수 있지만, 제대로 수요 충족이 되지 않으면 3년 이상 운영하기 어렵습니다. 충전소 운영 보조금을 제공하는 경우 안정적 현금흐름을 통해 민간 자본을 더욱 유치할 수 있을 것입니다.”
확장가능성(scalability) 또한 주요 고려요소이다. 이를 위해 수소 관련 첨단 기술을 보유한 글로벌 대기업들이 국내 기업들과 협업하도록 장려해야 한다.
백주현 부장
맥쿼리 상품 및 글로벌마켓 그룹
중요한 점은 수소 경제를 구성하는 모든 영역이 동시에 성장해야 한다는 점이다. 특히 수소전기차 사업의 성장이 중요하다. “수소전기차와 충전소 인프라는 상호 의존적 사업입니다. 한 쪽에서 강력한 물량 확대 의지를 보여주지 않는다면, 다른 쪽 또한 투자를 망설일 것입니다”고 맥쿼리자산운용그룹의 이수진 전무가 설명한다. “규모 있는 시장이 형성되면, 민간 자본이 수소충전소로 흘러들어 갈 것입니다. 특히 일정 경로를 주행하는 상용 트럭·버스의 차고지나 환승장에 대한 투자가 활성화될 것입니다.”
이 문제를 해결하기 위해 한국 정부는 최근 수소전기차 가격의 최대 50%까지 지원하는 보조금 정책을 도입했다.22 이를 통해 최종 사용자의 수소전기차 구매 활성화, 완성차업체의 수소차 생산 확대 및 충전소 구축업체와 운영업체의 국내 네트워크 확장에 기여할 것으로 보인다.
“한국의 미래 계획은 수소 경제의 경제·사회·환경 측면의 강력한 잠재력을 보여주고 있습니다. 민간 자본에 대한 접근성과 맥쿼리그룹과 같은 헌신적인 파트너를 기반으로, 수소 경제는 비단 한국뿐만 아니라 세계적 규모로 실현될 것입니다.”라고 백주현 부장은 언급한다.
