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수소산업 확장 시동 거는 ‘중국’

리커창 총리, ‘푸른하늘 수호전’ 통해 대기오염과의 전쟁 선포
수소버스·트럭 등 대형 운송수단 중심으로 수소에너지 보급 확산
중국 수소충전소, 남에서 북으로 해안 지역에서 서부 본토로 확산
지난 7월 베이징에서 CHFCE 2018 개최…수소전기차 부품 업체 참가 두드러져


[월간수소경제 송해영 기자] 자동차, 부품 및 소재, IT 등 여러 산업 분야에서 선진국에 뒤처지고 중국 등 신흥국에 쫓기는 ‘샌드위치’ 신세가 우리가 처한 현실이다. 수소산업이라고 해서 다르진 않다. 지난 2013년 현대자동차는 FCEV ‘투싼ix’를 선보이며 세계 최초로 수소전기차 양산에 돌입했다. 기세를 몰아 글로벌 수소산업의 주도권을 쥐어야 한다는 목소리가 높아졌다.


하지만 우리나라가 정부 지원 및 충전인프라 부족을 이유로 주춤하는 사이, 일본은 ‘수소기본전략’과 ‘에너지기본계획’ 등 장기간에 걸친 로드맵을 바탕으로 수소사회를 향한 발걸음을 재촉했다. 최근에는 중국 역시 대기오염 문제 해결을 위해 수소전기차 보급에 박차를 가하고 있다.


중국을 좀 더 들여다볼 필요가 있다. 중국은 정부의 전폭적인 지원을 등에 업고 전기차 시장을 폭발적으로 성장시킨 경험을 갖고 있다. 지난해 중국은 77만 대의 전기차를 판매하며 3년 연속 전기차 판매 세계 1위를 기록했다. 누적 보유량은 180만 대로, 이는 전 세계 전기차 시장의 절반에 해당한다.


최근 중국 정부는 전기차에 대한 구매 보조금 액수를 단계적으로 줄일 것이라고 발표했다. 전기차 시장이 충분히 안정되었다는 판단에서다. 반면 수소전기차에 대한 구매 보조금 액수는 2020년까지 유지하기로 했다. 본격적으로 수소전기차 산업에 힘을 실어줄 것이라는 의미로 풀이된다. 중국의 추격은 이제 막 시작되었다.


동북아시아 3개국, ‘수소에너지’ 어떻게 보나
우리나라는 현대자동차의 수소전기차 양산을 바탕으로 수소전기차(승용차 위주)와 충전 인프라 보급 확산을 추진하는 동시에, 연료전지에 대한 REC 가중치를 현행 2.0으로 유지하면서 연료전지 발전사업에 힘을 싣고 있다. 한편 정부는 중장기 비전 및 전략, 로드맵이 부족하다는 의견에 따라 올해 중 발표되는 제3차 에너지기본계획에 수소에너지 관련 내용을 반영할 것을 내비쳤다.


단독주택이 많은 일본에서는 가정용 연료전지인 에너팜(Ene-farm) 보급이 활발히 이뤄진다. 지난 7월에는 누적기준 에너팜 보급 25만 대를 달성했다. 향후 수소 수요가 폭증할 것에 대비해 호주 등 해외의 갈탄이나 미이용 재생에너지를 활용해 수소를 제조한 다음 일본으로 수입한다는 계획도 착실히 추진 중이다.


한국과 일본은 낮은 에너지 자급률을 보완하고 화석연료에 대한 의존도를 낮추기 위해 수소에너지를 ‘새로운 에너지원’으로 보고, 기존의 에너지원과 더불어 하나의 선택지로 자리매김할 수 있도록 수소 공급 비용 저감에 나서고 있다. 반면 중국은 아직 수소에너지에 대해 ‘운송수단의 연료’ 관점에서 접근하고 있다. 현재 중국이 시급하게 해결해야 하는 과제는 ‘에너지 자급률 향상’이 아니라 ‘대기오염 문제 해결’이기 때문이다.



중국은 지난 2013년, 대기오염물질을 대폭 저감하기 위한 열 가지 액션 플랜을 담은 ‘대기 10조’를 발표했다. 지난 3월에는 리커창(李克强) 총리가 ‘푸른하늘 수호전(藍天保衛戰)’을 선포하여 그 기세가 전쟁을 방불케 했다.


따라서 현재 중국은 대형화에 유리하다는 연료전지의 이점을 살려 버스나 트럭 등 대형 상용차를 중심으로 수소에너지 보급을 추진하고 있다.


중국, 2030년까지 수소전기차 100만 대 보급할 것
지난 2016년 10월, 중국 정부는 ‘친환경 운송수단 기술 로드맵’과 ‘수소 인프라 구축을 위한 청사진(The hydrogen infrastructure development blue book of China)’을 잇따라 발표했다.


‘친환경 운송수단 기술 로드맵’은 자동차 산업 전반에 대한 2030년까지의 청사진이 포함되어 있다. 중국은 에너지 시큐리티를 확보하고 환경에 대한 부담을 낮추면서 ‘중국제조 2025’를 실현하기 위해 자동차 관련 기술력을 향상시킨다는 계획이다.


로드맵에 따르면 중국은 수소전기차를 2020년까지 5,000대, 2025년까지 5만 대, 2030년까지 100만 대 보급할 계획이다. ‘수소전기차 시장의 10년 뒤 모습이 현재 전기차 시장의 모습’이라는 의견에 비춰 보면, 2030년까지 100만 대를 보급한다는 계획도 마냥 허황되게 느껴지지는 않는다.


또한 연료전지 스택의 출력밀도는 2020년 2kW/kg에서 2025년 2.5kW/kg까지 향상시키고, 연료전지의 내구성 역시 2020년 5,000시간에서 2025년에는 6,000시간, 2030년에는 8,000시간까지 단계적인 목표를 구체화했다.


수소전기차 보급을 위해 반드시 필요한 수소충전소는 2020년까지 100개소, 2025년에는 300개소 이상, 2030년에는 1,000개소 이상 구축할 계획이다. 현재 중국에서 운영 중인 수소충전소는 12개이며 19개는 건설 중에 있다.


중국의 경우 수소충전소 설치에 대한 보조금을 지원하지 않는다. 이에 따라 부지 선정이나 초기 운영비 등의 문제를 해결하기 위해 중국에서도 복합충전소 건립에 대한 논의가 활발히 이뤄지고 있다. 지난 3월, 윈푸(云浮) 시에는 중국 최초로 수소·전기·내연기관차량 충전이 모두 가능한 복합충전소 건설이 시작되었다. 설치는 올해 중 마무리 될 것으로 보이며, 해당 충전소는 하루에 수소 400kg, 내연기관차량 700대, 전기자동차 300대를 충전할 수 있도록 설계되었다.



도시별 수소전기차 보급 계획
상하이(上海), 쑤저우(苏州) 등은 중국 전체에 대한 로드맵과 별개로 도시별 수소전기차 보급 계획을 발표하기도 했다.


상하이는 2020년까지 수소충전소 5~10개소를 설치하고 3,000대 가량의 수소전기차를 보급할 계획이다. 또한 수소전기차 실증 단지 두 군데를 조성할 방침이다. 2025년에는 수소충전소 50개소를 구축하고 수소승용차 2만 대, 수소트럭 등 특수 차량 1만 대를 보급할 것이다. 최종적으로 2030년에는 해외 국가들과 비슷한 수준의 수소전기차 제조 기술을 갖추고, 연간 수소전기차 생산액 3,000억 위안(약 49조 1,200억 원)을 달성한다는 계획이다.


쑤저우(苏州) 시 역시 지난 3월, 수소전기차 보급 확산 계획을 발표했다. 쑤저우 시는 2020년까지 10개소의 수소충전소를 구축하고, 버스나 화물운송차 등으로 이뤄진 수소산업 체인을 구성해 연간 수소전기차 생산액 100억 위안(약 1조 6,000억 원)을 달성할 것이다.


최근 주목되는 도시로는 루가오(如皋) 시가 있다. 루가오 시는 지난 2016년 8월, 유엔개발계획(UNDP)에 의해 ‘중국 수소경제 시범도시’로 선정된 바 있다. 중국 내에서는 물론 세계에서도 최초 사례다. 이에 따라 루가오 시에는 150km² 규모의 수소 특화 클러스터가 조성되고 있으며, 수소버스에 대한 실증 운행도 진행 중이다.


수소버스·트럭 등 대형 운송수단 위주로 보급
중국은 버스나 트럭, 열차, 선박 등 대형 운송수단 위주로 수소에너지 적용을 지원하고 있다. 실제로 지난달 중국 재정부는 ‘친환경 에너지 차량 및 선박에 대한 면세 정책’을 통해 수소트럭에 대한 세금을 절반 면제할 것이라고 발표했다. 수소승용차는 이번 면제 대상에서 제외되었다.


이에 따라 현재 중국에서 수소승용차를 양산 중인 기업은 없지만, 수소버스나 수소트럭은 이미 도로 곳곳을 누비고 있다. 수소열차의 경우 세계 최초로 상업운행에 나서기도 했다.


현재 중국 유수의 버스 메이커들은 대부분 FCB(Fuel Cell Bus) 프로그램을 갖고 있다. 포톤(FOTON)은 2022년 베이징 동계올림픽에 자사의 4세대 수소버스를 49대 투입할 예정이다. 포톤의 4세대 수소버스는 8.5m, 10.5m, 12m의 다양한 크기의 라인업을 갖추고 있어 시내·시외·셔틀버스 등 다양한 용도로 활용 가능하다. 포톤은 이미 1세대 수소버스를 2008년 베이징 올림픽에 제공한 바 있다.


버스 판매 세계 1위를 자랑하는 위통(YUTONG) 역시 수소버스 개발에 박차를 가하고 있다. 지난해 7월에는 연간 5,000대의 버스를 생산할 수 있는 세계 최대 규모의 수소버스 생산공장을 완공했다.


수소트럭과 관련해서는 Nation-Synergy Hydrogen Power(国鸿), 영맨(青年汽车) 등의 기업이 개발 및 판매를 진행하고 있다. Nation-Synergy Hydrogen Power는 대양전기(Broad-Ocean)에 수소트럭 3,000대를 공급했으며, 영맨 역시 최근 수소트럭 3,500대에 대한 공급 계약을 맺은 바 있다.


중국은 2015년부터 철도차량 전장품 전문기업인 중국중차(CRRC, China Railway Rolling Stock Corporation)에서 수소연료전지 하이브리드 트램 개발을 시작해 2017년 10월 허베이성(河北省) 탕산(唐山) 지역에서 상업운행을 개시했다. 3량으로 구성된 수소연료전지 하이브리드 트램은 수소 12kg 충전으로 100km를 주행할 수 있으며 최고설계속도는 70km/h이다.



전시회 통해 확인한 중국의 추격
지난 2월 말 개최된 일본의 ‘FC EXPO 2018’에는 많은 일본 기업들이 참가해 수소전기차, 수소충전소 관련 설비, 가정용 연료전지 등을 선보였다. 하지만 최근 수소전기차 보급에 열을 올리고 있는 중국 기업의 모습은 거의 찾아볼 수 없었다. 이 같은 상황에서 지난 7월 25일부터 사흘간 중국 베이징에서 개최된 ‘CHFCE 2018’은 중국 수소산업의 현황을 확인할 수 있는 기회가 될 것으로 보였다.


올해로 3회째를 맞이한 전시회에는 중국을 비롯해 한국, 캐나다, 독일 등의 국가에서 60여 개 기업이 참가했다. 수소전기차 부품, 수소발생기, 연료전지 플레이트 및 시험 장비 등이 주를 이뤘다.



그중에서도 특히 수소가스 내압용기 관련 기업들이 대거 출전했다. CNG 및 수소가스 내압용기와 관련해 중국 내 40% 이상의 점유율을 차지하는 SINOMA(中國中材)는 버스나 트럭 등 대형 상용차에 탑재되는 350bar 수소압력용기를 선보였다.


CTC(科泰克)는 소형 차량에 적재 가능한 350bar 수소압력용기를 선보였다. CTC의 관계자에 따르면 “CTC는 수소전기차에 탑재되는 압력용기 외에도 드론용 수소압력용기 역시 취급하고 있다”고 밝혔다.


또한 많은 중국 기업들이 해외 기업과 기술 협력을 적극적으로 맺고 있었다. Beijing CEI Technology(中电丰业)는 미국의 수전해기 전문기업인 Teledyne Energy Systems, 프랑스의 수소발생기 전문기업인 AREVA H2Gen와 협력 관계를 맺고 이번 전시회를 통해 3개 기업의 제품을 모두 선보였다. 그중에서도 참관객들의 관심을 모은 것은 Teledyne Energy Systems의 온사이트형 수소발생장치 ‘TITAN™ HMXT 시리즈’였다. 해당 제품은 99.9998% 순도의 수소가스를 일일 6~24kg 가량 생산할 수 있다.



Green Power(英特利)는 영국의 Green Power Supply와 기술 협력을 맺었으며, 이번 전시회에는 재생에너지원과 함께 활용 가능한 직류전원장치를 출품했다. 태양광·풍력·전력망의 전기를 직류로 변환해 수전해장치에 공급하는 설비다.


국내 기업인 디케이락은 중국 내 대리점인 발콘(Valcon)과 함께 이번 전시회에 참가해 수소충전소용 피팅 및 밸브류를 선보였다. 디케이락의 정우석 선임연구원은 “미국 시장을 대상으로 먼저 접촉했지만, 최근 중국의 수소산업 규모가 빠르게 성장하면서 지금은 중국에서의 수요가 더 커졌다”며 “우리나라와 달리 중국은 수소충전소용 피팅 및 밸브류를 납품하려면 별도로 EC 인증을 받아야 한다. 내부적으로 준비해서 올해 말까지는 인증을 취득할 예정”이라고 밝혔다.



중국 수소산업의 위협
중국은 어떤 산업 분야건 간에 ‘규모의 경제’와 정부의 강력한 지원책을 내세우며 세계 각국의 간담을 서늘하게 하고 있다. 수소산업이라고 해서 예외는 아니다.


중국은 자원이 풍부하다는 이점을 살려 수소의 96%를 석탄 등 화석연료 개질로 생산하고 있다. 재생에너지를 이용한 수소생산은 아직 시범 단계에 머물러 있다. 2015년에는 2,200만 톤 이상의 수소를 생산했는데, 이는 전 세계 수소 생산량의 34%에 해당한다. 이는 4,000만 대의 수소전기차를 움직일 수 있는 양이다.


중국 정부의 전폭적인 지원 역시 중국 수소산업을 무시할 수 없게 만드는 요인 중 하나다. 중국 정부는 성숙기에 접어든 전기차에 대해 보조금을 단계적으로 인하하는 한편, 수소전기차에 대한 보조금은 유지하거나 늘리고 있다. 대형 수소버스의 경우, 중앙정부와 지방정부에서 각각 50만 위안(약 8,100만 원)을 지원하고 있다.


Zong Qiang MAO 중국 청화대 교수에 따르면 중국의 수소충전소 분포는 수소에너지 발전 지역의 경향을 보여주는데 남쪽에서 북쪽으로, 해안 지역에서 서쪽 본토로 확산되고 있다고 한다. 또 MAO 교수는 “중국은 10년 내로 세계에서 가장 큰 수소 및 연료전지 시장이 될 것”이라며 “2040년 수소에너지는 중국의 주요 에너지원으로 자리매김할 것이다”고 자신했다. 최근 중국의 움직임을 볼 때 그의 말이 괜한 자신감으로 비춰지지 않는다.




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