최근 국제 사회에서 탄소중립이 주요 키워드로 떠오르면서 친환경 에너지원으로서 수소의 중요성이 부각되고 있습니다. 특히 한국은 수소 경제를 국가 성장 동력으로 삼고 적극적인 정책을 추진하고 있습니다. 이번 글에서는 한국의 수소 경제 추진 현황과 미래 전망에 대해 자세히 알아보겠습니다.
1. 한국 수소 경제 로드맵의 주요 내용
2019년 1월, 한국 정부는 '수소 경제 활성화 로드맵'을 발표하며 수소 경제를 선도하기 위한 의지를 천명했습니다. 이 로드맵의 핵심 목표는 다음과 같습니다:
- 수소차 생산 및 보급 확대: 2040년까지 수소차 620만대 생산(내수 290만대, 수출 330만대)
- 수소 충전소 확충: 2040년까지 1,200개소 구축
- 수소 연료전지 발전: 2040년까지 15GW(내수 8GW, 수출 7GW) 보급
- 수소 공급량 확대: 2040년까지 연간 526만톤 공급
- 그린수소 비중 확대: 2040년까지 그린수소 비중 70%로 확대
2021년에는 '수소경제 표준화 로드맵 2.0'과 '수소 기술개발 로드맵'이 추가로 발표되어 수소 산업의 기술 표준화와 연구개발 방향이 구체화되었습니다.
2. 수소 생산 기술 현황
수소는 생산 방식에 따라 그레이수소, 블루수소, 그린수소로 구분됩니다:
- 그레이수소: 천연가스나 석탄 등 화석연료에서 생산되며, CO2가 배출됩니다. 현재 가장 경제적인 방식으로, 국내 수소의 대부분이 이 방식으로 생산됩니다.
- 블루수소: 그레이수소 생산 과정에서 발생하는 CO2를 포집하여 저장하는 방식(CCUS)입니다. 한국은 포항과 동해 인근 해상에 CO2 저장소를 구축하는 계획을 진행 중입니다.
- 그린수소: 재생에너지로 생산된 전기를 이용한 수전해 방식으로, 완전한 무탄소 수소입니다. 2021년 울산에서 국내 최초의 그린수소 실증 사업이 시작되었으며, 제주도와 새만금에서도 대규모 프로젝트가 추진되고 있습니다.
한국은 현재 그레이수소 비중이 높지만, 장기적으로는 그린수소 비중을 확대하는 방향으로 정책을 추진하고 있습니다. 또한 해외 재생에너지가 풍부한 국가들과 협력하여 그린수소를 수입하는 방안도 모색 중입니다.
3. 수소 활용 분야의 발전 현황
한국에서 수소 에너지는 다양한 분야에 활용되고 있으며, 특히 다음과 같은 영역에서 빠르게 발전하고 있습니다:
3.1 수소 모빌리티
한국은 현대자동차를 중심으로 세계적인 수준의 수소차 기술을 보유하고 있습니다. 2013년 세계 최초로 수소전기차 양산 체제를 구축한 이후, 현재 넥쏘와 같은 승용차뿐만 아니라 수소 버스, 수소 트럭까지 개발하여 상용화를 추진하고 있습니다.
2023년 현재 국내 수소차 누적 보급 대수는 약 2만 5천대 수준이며, 전국적으로 운영 중인 수소 충전소는 120여 개소입니다. 정부는 2025년까지 33만대의 수소차와 450개의 충전소를 목표로 하고 있습니다.
3.2 수소 발전
한국은 발전용 연료전지 분야에서도 세계 선두권에 속합니다. 2022년 기준 국내 연료전지 설치 용량은 약 720MW로, 이는 세계 최대 규모입니다. 특히 두산퓨얼셀, 포스코에너지 등 국내 기업들이 글로벌 시장에서 경쟁력을 갖추고 있습니다.
최근에는 대규모 발전소뿐만 아니라 건물용 연료전지, 가정용 연료전지(마이크로 CHP) 등 분산형 에너지 시스템으로의 확장이 이루어지고 있습니다. 특히 노원 에너지제로주택, 화성 동탄 제로에너지단지 등에서 수소 연료전지를 활용한 에너지 자립 시스템을 구축하였습니다.
3.3 산업용 수소
전통적으로 수소는 석유화학, 철강, 반도체 등 다양한 산업 분야에서 원료로 사용되어 왔습니다. 최근에는 친환경 산업용 보일러, 수소환원제철 등 탄소배출이 많은 산업 공정에 수소를 활용하는 시도가 늘어나고 있습니다.
특히 포스코는 2050년까지 수소환원제철 기술을 도입하여 탄소중립 철강을 생산하겠다는 목표를 발표했으며, 현대제철도 유사한 기술 개발을 추진하고 있습니다.
4. 수소 산업 생태계와 주요 기업
한국의 수소 산업 생태계는 크게 생산-저장·운송-활용으로 구분할 수 있으며, 각 영역별 주요 기업들은 다음과 같습니다:
- 수소 생산: SK E&S, 현대로템, 두산에너빌리티, 린데코리아 등
- 저장 및 운송: 한국가스공사, 에어리퀴드코리아, 하이리움산업, 이엠솔루션 등
- 활용(모빌리티): 현대자동차, 현대모비스, 현대로템(수소열차) 등
- 활용(발전): 두산퓨얼셀, 포스코에너지, 에스퓨얼셀, 한화임팩트 등
- 부품 및 소재: 일진하이솔루스(수소탱크), 효성중공업(압축기), 에이치에너지(MEA) 등
정부는 이러한 산업 생태계를 지원하기 위해 수소 기술개발에 2030년까지 총 11.3조원을 투자할 계획이며, 2022년 '청정 수소 인증제'를 도입하여 청정 수소의 유통 기반을 마련하였습니다.
5. 한국 수소 경제의 과제와 전망
한국이 수소 경제 선도국가로 도약하기 위해서는 다음과 같은 과제들을 해결해야 합니다:
5.1 그린수소 공급 체계 구축
현재 한국의 수소 생산은 대부분 천연가스 개질 방식(그레이수소)에 의존하고 있어 진정한 의미의 탄소중립에 한계가 있습니다. 국내 재생에너지 여건을 고려할 때, 해외 그린수소 도입이 중요한 전략이 될 수 있으며, 이를 위한 국제 협력을 강화할 필요가 있습니다.
특히 호주, 칠레, 중동 지역 등 재생에너지가 풍부한 국가들과의 협력을 통해 그린수소 공급망을 구축하는 방안이 추진되고 있습니다. 또한 그린 암모니아, LOHC(액체 유기 수소 운반체) 등 수소 운송 기술 개발도 중요한 과제입니다.
5.2 경제성 확보
수소의 생산, 저장, 운송, 활용 전 주기에 걸쳐 경제성을 확보하는 것이 중요한 과제입니다. 특히 그린수소의 경우 현재 kg당 약 8,000~10,000원 수준으로, 정부 목표인 3,000원대로 낮추기 위한 기술 혁신이 필요합니다.
또한 규모의 경제를 실현하기 위한 수요 창출도 중요합니다. 수소차, 연료전지 발전 등에 대한 보조금 정책과 함께 공공기관 의무화, 민간 참여 유도 등 다양한 정책이 시행되고 있습니다.
5.3 안전 관리 체계 구축
수소는 안전에 대한 우려가 여전히 존재하는 만큼, 철저한 안전 관리 시스템 구축이 필수적입니다. 정부는 2020년 '수소안전법'을 제정하고 수소 안전 기준 및 인증 체계를 마련하였으며, 수소 안전 교육 및 홍보도 강화하고 있습니다.
"수소는 미래 에너지 시스템의 중심이 될 것이며, 특히 한국은 수소 경제를 통해 탄소중립과 신성장 동력 창출이라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있는 절호의 기회를 맞이하고 있습니다." - 한국수소산업협회
결론
한국은 수소차, 연료전지 등 핵심 분야에서 세계적인 기술력을 보유하고 있으며, 정부의 적극적인 정책 지원을 통해 수소 경제를 빠르게 발전시키고 있습니다. 앞으로 그린수소 생산 및 공급 체계 구축, 경제성 확보, 안전 관리 체계 강화 등의 과제를 해결해 나간다면, 수소 경제 선도국가로 자리매김할 수 있을 것입니다.
온둘콩제는 이러한 수소 경제의 발전 과정에 적극적으로 참여하고 있으며, 수소 에너지 관련 컨설팅과 솔루션을 제공하고 있습니다. 수소 에너지 도입에 관심이 있으시다면 언제든지 문의해 주시기 바랍니다.