[월간수소경제 이종수 기자] 2050년 국내 수소 수요는 연간 1,700만 톤에 달하며, 수소산업 생태계 구축을 통해 이산화탄소 배출 감축은 목표치의 40% 수준이 될 것이라는 전망이 나왔다. 2030년까지는 국내 수소 생산량으로 수요 충족이 가능하지만 2030년 이후에는 해외에서의 수소 수입 가능성도 제시됐다. 2040년 이후에는 수전해가 주요 수소 생산 기술로 자리잡을 것으로 전망됐다. 

국회 신재생에너지 포럼, 수소융합얼라이언스추진단, 수소위원회가 5일 국회의원회관에서 개최한 ‘신재생에너지포럼(국내 수소경제 로드맵 어떻게 구축할 것인가)’에서 ‘2050년 한국 수소산업 로드맵’이 공개됐다.

이번 로드맵은 17개 참여 업체의 경영진으로 구성된 태스크포스팀에 의해 작성됐다. 17개 기업은 두산, 롯데케미칼, 삼성증권, 세계자연기금, 수소융합얼라이언스추진단, 쉘코리아, 에어리퀴드코리아, 유비에스증권리미티드서울지점, 이엠솔루션, 코오롱인더스트리, 한국가스공사, 한국도요타쯔우쇼, 한국투자증권, 현대오일뱅크, 현대자동차, 현대차투자증권, NH투자증권이다.

이날 포럼에서 송경열 맥킨지앤컴퍼니 맥킨지에너지센터장이 ‘한국 수소산업 로드맵’을 발표했다.

로드맵에 따르면 수소는 용도가 다양하고 탄소 배출량 제로인 에너지원으로, 국내 에너지 전환의 핵심 요소이다. 수소는 한국의 산업, 환경 및 사회에 큰 효용을 창출할 전망이다.

먼저 2050년 한국의 수소 수요는 연간 약 1,700만 톤에 달할 것으로 전망됐다. 이는 최종 에너지 소비량의 약 21%에 해당하는 수치다. 수소는 발전, 수송, 산업, 건물, 산업용 원료로 활용돼 2030년까지 완만한 증가세를 보인 후 관련 인프라 확충 및 기술의 성숙으로 인한 소비 증가로 급격한 성장세를 보일 것으로 예상된다. 특히 수송, 건물, 발전 부문에서의 대규모 수요가 예상된다.

수송 부문에서는 트럭, 상업용 차량 및 대형 차량에서 큰 잠재력이 있을 것으로 보인다. 연료전지 스택 가격 하락 및 수명 증가로 이같은 추세는 가속화될 전망이며, 2030년까지 약 10만 대의 트럭 및 버스를 포함한 약 80만 대의 수소전기차가 운행할 것으로 보인다.

건물 부문에서는 신규 건물에 신재생에너지 의무사용 비중을 요구하는 정부 정책 등으로 향후 건물용 연료전지를 통한 수소 수요 가능성이 높은 것으로 평가된다. 이를 통해 2030년까지 약 2만 가구의 건물용 연료전지가 보급돼 연간 약 15만 톤의 수소를 소비할 수 있을 것으로 예상된다. 

발전 부문의 경우 수소 및 연료전지 가격이 꾸준히 감소함에 따라 수소를 통한 발전은 계속해서 증가할 것으로 보이며, 2030년 이후로는 수소 터빈의 상용화로 더 많은 수소 발전이 가능할 것으로 예상된다. 2030년까지 약 3.5 GW 규모의 수소연료전지 발전소가 상업용 운전을 하고 있을 것으로 전망된다.

수소는 한국의 발전, 수송, 산업 및 건물을 비롯한 다양한 부문의 탈 탄소화에 기여할 수 있다. 이산화탄소 배출량을 총 1억5,000만 톤까지 감축할 수 있으며, 이는 2050년까지 이산화탄소 감축 목표치의 40%에 해당한다. 사회적 이슈가 되고 있는 미세먼지, 황산화물 등 대기오염 문제 개선에도 큰 역할을 할 수 있을 것으로 예상된다.  

에너지 믹스 차원에서도 수소의 역할이 중요하다. 수소 도입을 통한 에너지원 다변화로 석유 수입 의존도를 낮춰 에너지 안보를 강화할 수 있다는 것이다. 수소는 재생에너지 전력을 기반으로 생산된 후 대량으로 저장 및 운송될 수 있으며, 이를 통해 국내 생산을 비롯해 다양한 국가에서 저비용 청정수소를 조달할 수 있다는 설명이다.

또한 수소의 소비로 인한 탈 탄소화를 이루기 위해서는 재생에너지 전력을 활용한 수전해 혹은 CCS를 갖춘 SMR(천연가스 수증기 개질)을 통한 청정수소의 생산이 필수적인데, 부족한 국내 생산 능력을 보완하기 위해 해외에서의 수소 생산 및 수입을 고려할 수 있다. 이 경우 재생에너지 발전 및 천연가스 단가가 저렴한 국가에서의 생산을 통해 국내 유통 수소 단가를 낮출 수 있을 것으로 기대된다.

2030년까지는 국내 수소 생산량으로 수요 충족이 가능해 재생에너지 기반 수소 수입 방식보다 더 저렴할 것으로 예상된다.

현재 수소를 생산하는 가장 저렴한 방법은 SMR이지만 2040년 이후 재생에너지 발전 단가의 하락으로 수전해를 통한 생산이 더 저렴해져 주요 수소 생산 기술로 자리 잡을 것으로 전망된다.

한국은 이미 수소전기차 및 연료전지 부문에서 상당한 기술을 보유하고 있어 향후 중국, 일본 , 유럽 등지에서 성장하는 수소 시장에서 상당히 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 예상된다. 이를 통해 국내에서만 연간 약 70조 원의 경제효과 및 약 60만 명의 고용창출 효과를 기대할 수 있다.

로드맵 보고서는 한국 수소산업의 성공적인 구축을 위해서는 수소 생산 및 저장 기술 부문 경쟁력을 더욱 발전시켜야 한다고 지적했다.

또한 △핵심 애플리케이션에 대한 구체적인 마일스톤 설정 △공공-민간 파트너십을 통한 마일스톤 실현 △운송 시스템을 글로벌 수소 모빌리티 선도 시장으로 육성 △수소 및 연료전지 산업 강화 △가스 네트워크 탈 탄소화를 위한 장기 계획 수립 △지속 가능하고 경쟁력 있는 수소 공급 산업 육성이 필요하다고 제언했다. 

보고서는 단기(2022년) 및 중기(2030년)로 구분해 구체적인 마일스톤을 제시했다. 예를 들어 2022년까지 약 6만 대의 수소전기승용차 보급 및 300여 개의 수소충전소 설치를 제안했다. 또 같은 기간 약 370만톤 규모의 국내 SMR 및 수전해 설비 보유를 제안했다.

이러한 수소산업 비전 달성을 위한 관련 누적 인프라 투자는 2030년까지 약 8조원이 필요할 것으로 보고서는 예상했다.

송경열 맥킨지앤컴퍼니 맥킨지에너지센터장은 “장기적 로드맵은 민간 분야로 하여금 예측 가능하고 안정적인 환경 하에서 필요한 투자를 지속할 수 있게 하며, 이와 비슷한 성공사례가 일본에서 관찰되고 있다”고 밝혔다.