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‘그레이에서 그린으로’ 수소경제, 어디로 가시겠습니까(2021. 10. 08 14:53)

2021. 10. 08 14:53 경제 주영재 기자

“저기 보면 기둥이 높이 올라와 있고, 중간중간 파이프가 내려와 있잖아요. 저게 개질기입니다. 밑에서 나프타를 넣고 (고온의) 수증기로 개질(열이나 촉매로 탄화수소의 구조를 변화시켜 가솔린의 품질을 높이는 공정)하면 수소가 제일 가볍기 때문에 제일 위에 오는 것들은 거의 수소겠죠. 그걸 모아서 순도를 높이는 작업을 한 후 지하 배관을 통해 우리 연료전지발전소로 보냅니다.” 충남 서산시 대산읍에 있는 수소연료전지 발전소의 전경. 인근 한화토탈에서 나오는 부생수소로 연간 40MWh의 전기를 생산한다. / 대산그린에너지 제공 지난 10월 5일 만난 김창대 대산그린에너지 운영팀 과장이 건너편 멀리 보이는 한화토탈 공장을 가리키며 설명했다. 대산그린에너지가 있는 충남 서산 대산읍 대죽리와 독곶리 일대에는 여수·울산과 함께 국내 3대 석유화학단지의 하나인 대산 석유화학단지가 있다. 대산그린에너지는 이곳 한화토탈 공장에서 나오는 부생수소를 이용해 연간 40만㎿h의 전기를 생산한다. 16만 가구가 1년간 사용할 수 있는 양이다. 2020년 6월 상업생산을 개시했는데 세계 최초의 초대형 부생수소 연료전지발전소로 화제를 모았다. 지난 3월에는 문재인 대통령이 이곳을 찾기도 했다. 물을 전기분해하면 수소와 산소로 나뉘는데 연료전지 발전은 그 과정을 거꾸로 해 수소와 산소를 결합해 전기를 발생시키는 것이다. 연료전지 셀의 한쪽 끝에는 수소가 들어오는 연료극이 있고, 수소는 여기서 촉매에 의해 전자를 잃어 수소 양이온이 된다. 가운데에는 이온만 통과시키는 전해질이 있는데 수소 양이온이 여기를 통과해 공기극으로 이동하면 산소와 만나 물이 된다. 전자는 외부 회로를 통해 이동하면서 전기를 발생시킨다. 이런 셀이 수십~수백장 쌓여 연료전지 스택이 된다. 이곳 발전소에는 핵심장비인 440㎾ 용량의 수소연료전지 114개가 발전소 2~3층, 5개 동에 나눠 설치돼 있다. 발전소는 연료전지 셀을 식히고 수증기를 밖으로 빼내는 펜이 도는 소리 외엔 들리지 않는다. 수소와 산소, 물이 오가는 배관이 복잡하게 얽혀 있어 김창대 과장은 “발전소보다 화학공장의 느낌이 더 크다”고 말했다. 궁극적으로는 ‘그린수소’로 가야 수소는 자연상태에서 물이나 메탄, 암모니아, 불화수소 등 여러 화합물로 존재한다. 결합력이 높아 분리하는 데 많은 에너지가 필요한데 재생에너지를 이용해 물을 전기분해(수전해)해 얻은 수소를 ‘그린수소’로 부른다. 수소 생산과정에서 이산화탄소 배출이 전혀 없는 깨끗한 수소라는 뜻이다. 전기를 이용해 가스 형태의 수소를 만들기 때문에 수전해를 ‘P2G(Power-to-Gas)’라고 부르기도 한다. 반면 메탄이 주성분인 천연가스를 고온·고압의 수증기로 분해해 생산하는 ‘추출수소’나 석유화학, 철강 생산과정에서 부산물로 나오는 ‘부생수소’는 생산과정에서 이산화탄소가 다량 배출되기 때문에 깨끗하지 않다는 의미로 ‘그레이수소’로 부른다. 그레이수소를 만드는 과정에서 이산화탄소를 포집·저장(CCS·Carbon Capture & Storage)’하는 기술을 적용해 이산화탄소 배출을 줄인다면 상당히 깨끗해졌다는 뜻에서 ‘블루수소’라고 말한다. 현재는 그레이수소가 수소 생산의 대부분을 차지한다. 대산 연료전지발전소는 시간당 3t의 수소를 사용한다. 한화토탈이 자체 공정에서 사용하는 양을 뺀 나머지의 약 30~40% 정도이다. 부생수소는 ‘탄소 다이어트’를 한 블루수소나 그린수소로 가기 위한 가교역할을 할 수 있다. 수소발전 운영 노하우를 쌓거나 수소 저장·운송 기술을 개발하려면 수소가 필요한데 아직 그린수소를 구하긴 어렵기 때문이다. 김 과장은 “필요에 따라 연료전지를 추가할 수 있고 대형 터빈을 쓰는 화력발전과 달리 한두대 고장이 나도 수리하면서 운영할 수 있어 유연성이 좋은 편”이라면서 “투입 연료 대비 발전량도 석탄·가스 발전이 30%대 초반 정도인데 수소연료전지 발전은 약 50% 정도로 높다”고 말했다. 환경적인 측면에서도 화력발전에 비해 미세먼지 발생이 없어 좋다고 말했다. 부생수소를 사용하기 때문에 추출수소에 비해 경제적이라고 설명했다. 재생에너지는 계절과 날씨 등에 따라 발전량 변동이 커질 수 있는데 수소연료전지 발전은 이때 순발력 있게 대응할 수 있다. 재생에너지가 많이 발생할 때는 이를 활용해 수소를 만들어놓고, 전력이 부족할 때는 수소를 다시 전기로 만들면 되기 때문이다. 수소만 원활히 공급받는다면 수요지 인근에서 분산형 전원으로 활용하기도 용이하다. 장점이 많은 수소연료전지 발전이지만 석유화학 공정에 종속된 부생수소는 공급에 제한이 있다. 탄소 감축이 지상과제가 된 상황에서 그레이수소를 이용하기도 부담스럽다. 결국 장기적으로는 재생에너지를 이용한 그린수소 생산과 함께 가야 한다. 탄소중립의 동반자, 재생에너지와 수소 블루수소는 CCS 기술이 얼마나 효과적이고 경제적인지에 따라 활용도가 좌우된다. 하지만 CCS 기술도 이산화탄소를 100% 포집할 수 없기 때문에 장기적으로는 그린수소로 대체될 것으로 보인다. 탄소중립에 의미 있는 수소라면 결국 그린수소이기 때문에 이를 경제적으로 대량생산할 수 있는 기술을 확보하는 것이 시급한 과제가 됐다. 재생에너지 보급이 확대되면서 유럽을 중심으로 미국과 일본 등에서 다양한 수전해 프로젝트가 진행되고 있는데 10㎿ 이상 프로젝트만 22개가 넘는다. 한국도 2017년부터 지난 4월까지 제주 상명풍력단지에서 잉여 풍력발전으로 수소가스를 생산하는 첫 P2G 실증사업을 진행했다. 전력 수용량은 500㎾급으로 1일 4시간 기준 2㎿의 전력을 수용해 순도 99.99%의 수소 약 35㎏을 생산했다. 아직 전국적으로 재생에너지 발전량은 6~7%대에 불과하지만 제주도에서는 지난해 16.2%까지 높아지면서 잉여전력 문제가 커졌다. 재생에너지 발전이 계통 수용량을 초과하면서 전력거래소가 급전지시를 요청해 발전소의 출력을 제한한 횟수도 2015년 3회에서 2020년 77회로 늘었다. 제주도에 남는 재생에너지 전력을 육지로 역전송하는 인프라도 필요하지만, 재생에너지의 잉여전력을 수소로 전환해 변동성을 완화하는 P2G 설비도 확충할 필요가 있다. 정부 계획대로 2030년까지 재생에너지 발전량을 20%로 늘릴 경우 재생에너지의 변동성은 전국적 문제가 될 수 있기 때문에 P2G 상용화를 서둘러야 한다. 제주 P2G 실증사업에 참여한 지필로스의 박가우 대표는 “유럽에선 재생에너지로 넘쳐나는 에너지를 회수할 방안으로 수소 전환에 주력하고 있다”면서 “재생에너지 전력이 많이 나올 경우 배터리 에너지저장장치(ESS)로는 한계가 있기 때문에 어떻게든 수소로 변환해 저장해야 한다”고 말했다. 지필로스는 수소연료전지에 특화된 전력변환장치(인버터) 기술력을 바탕으로 재생에너지 연계 P2G 시스템을 설계·구축하는 업체이다. 기술력을 인정받아 산업부가 지정하는 수소전문기업 1호에 선정되기도 했다. 박 대표는 “재생에너지 변동성에도 불구하고 수소를 일정하게 생산하는 제어 기술과 전환 효율이 중요하다”면서 “전력변환장치로 전력을 안정적으로 공급하는 게 우리 기술의 핵심”이라고 설명했다. 장종현 한국과학기술연구원 수소연료전지연구센터장은 수소 ESS가 쌀을 비축하는 것과 비슷하다고 설명했다. 그는 “배터리 ESS는 잦은 충방전과 짧은 시간에 쓰기 좋은 성격이라 재생에너지 보급량이 적은 지금은 큰 문제가 없지만 향후 재생에너지 보급이 늘면 여름에 나온 전기를 겨울에 쓰거나 심지어 올해 많이 생산될 경우 내년에 쓰는 식으로 전기를 수소 형태로 저장하는 게 핵심적인 역할을 할 것”이라고 전망했다. 박 대표는 “인류 역사를 보면 석탄·석유·가스 순으로 탄소가 줄고, 수소가 증가하는 형태로 에너지를 사용했다”면서 “탄소중립을 하자면서 화석연료로 만든 전기로 수전해를 하는 건 말이 안 된다”고 강조했다. 그러면서 그는 “재생에너지와 그린수소는 탄소중립의 동반자”라면서 “재생에너지가 많이 깔려야 그린수소를 만들 수 있고, 그린수소를 많이 만들수록 재생에너지가 전력계통에 더 많이 들어올 수 있다”고 말했다. 제주도와 서남해를 중심으로 풍력발전이 유리한데 배터리, 풍력타워, 조선 등 제조업 강국이라는 이점을 살리면 해상풍력 기반 수소 생산으로 에너지 자립에도 상당히 기여할 것이라고 기대했다. 그린수소 생산·저장·운송 기술 시급 수소는 모빌리티는 물론, 산업 분야의 열 공정과 발전 분야 등 여러 섹터를 연결시켜주는 ‘섹터 커플링’의 대표주자로 거론된다. 국제재생에너지기구(IRENA)는 올해 발표한 보고서에서 탄소중립을 위해 최종에너지 소비 구성에서 전기에너지가 2018년 21%에서 2050년 51%로 증가해야 한다고 밝혔다. 전기에너지의 90%는 재생에너지로 만든 것이라 최종적으로는 재생전기가 45% 정도이다. 수소는 12%를 차지해야 한다고 봤는데 그중 3분 2가 그린수소다. 재생전기로 만든 수소가 전체에서 9%를 차지하는 셈이다. 장 센터장은 “그린수소는 재생에너지의 변환된 형태로 봐야 한다”면서 “그린수소가 여러 산업의 원료로 쓰이고, 난방과 수송, 산업용으로 쓰는 큰 시나리오로 봐야 한다”고 말했다. 아직 그린수소는 드물고 비싸지만 재생에너지 보급 확대와 함께 가격이 하락할 것은 분명하다. 장종현 센터장은 “IRENA의 전망에 따르면 블루수소 가격은 현재 ㎏당 2달러 수준에서 큰 변동이 없고 오히려 소폭 증가하지만 그린수소는 쭉 떨어져 베스트 케이스의 경우 2025년부터 경쟁력을 확보하는 지역이 생기고, 2035~2040년이 되면 평균 경로에서도 경쟁력을 갖는 걸로 나온다”면서 “결국 재생에너지 보급이 제일 중요하지만 그린수소가 충분히 만들어질 때까지는 수소 산업을 발전시킬 수 있도록 블루수소를 먼저 사용할 필요도 있다”고 말했다. 블루수소의 친환경성이 부족하긴 하지만 화석연료를 그대로 사용하는 것에 비해 낫다는 점도 이유로 들었다. 박가우 지필로스 대표가 10월 5일 경기도 용인시 본사에서 주간경향과 인터뷰하고 있다. / 권도현 기자 태양광과 풍력 등 재생에너지 잠재량이 풍부한 칠레나 중동, 호주, 북아프리카의 경우 국제적인 그린수소 생산기지로 부상하고 있다. 윤창원 포항공대 화학공학과 교수는 “재생에너지는 생산과 수요의 지리적 불균형이 크다”면서 “미래에 재생에너지를 널리 쓰려면 재생에너지를 저장하고 운송할 수 있는 캐리어가 필요하다”고 말했다. 이런 에너지 운반체로 수소만 한 적임자가 없다. 수소는 단위 무게당 에너지 밀도가 화석연료의 3배에 달한다. 문제는 저장과 운송이다. 수소는 기체 상태 부피가 커서 영하 253도로 액화시켜 700분의 1 수준으로 줄여 운송해야 하는데 극저온 탱크를 만들기가 쉽지 않다. 그래서 대안으로 ‘액상유기수소저장체(LOHC)’와 암모니아가 주목을 받고 있다. LOHC는 수소를 톨루엔과 같은 유기물과 반응시켜 상온에서 액상으로 만들어 원유를 싣고 오듯이 기존 인프라를 이용해 운송한 후 다시 화학반응으로 수소를 추출하는 방법이다. 해외에서 대량생산된 그린수소를 질소와 반응시켜 암모니아로 만든 뒤 이 암모니아를 가져와 국내에서 수소를 얻을 수도 있다. LOHC는 1m³당 70㎏, 암모니아는 120㎏을 저장할 수 있어 부피를 크게 줄일 수 있고 장시간 보관이 가능하다. 윤창원 교수는 “국내 생산으로 그린수소 수요를 맞출 수 없다면 경제성을 확보한 해외 그린수소 공급망을 빨리 구축해야 한다”면서 “연료전지 쪽은 투자가 많이 된 만큼 생산·저장·운송에서의 원천기술 확보에도 주력해야 한다”고 말했다.

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미국·유럽에서 찾은 ‘수소경제’ 힌트(2021. 10. 08 14:53)

2021. 10. 08 14:53 경제 주영재 기자

ㆍ미국, 80억달러 ‘수소 예산안’ 발표…독일·일본, 수소 생산기술 수출 통한 ‘청정수소’ 도입 전략 한국에서는 수소연료전지를 중심으로 한 수소 활용 측면에 관심과 투자가 집중됐다. 생태계도 대기업 중심으로 형성됐다. 유럽과 미국 등은 수소 생산에 주목하고 있다. 그린수소를 대량으로 생산하는 기술이 핵심이기 때문이다. 재생에너지로 물을 전기분해해 그린수소를 생산하는 P2G 프로젝트는 대부분 유럽에서 진행되고 있지만 캐나다, 호주, 일본, 미국도 참여하고 있다. 문재인 대통령이 10월 7일 인천 서구 현대모비스 수소연료전지공장 투자 예정지에 전시된 포스코 수소환원제철 모형을 살펴보고 있다. / 연합뉴스 미국처럼 화석연료가 풍부한 나라는 이산화탄소 포집·저장 기술을 적용한 블루수소도 최대한 활용할 계획이다. 천연가스를 개질해 수소를 만든 뒤 이때 나온 이산화탄소를 포집해 빈 가스전에 집어넣는 방식이다. 가격 경쟁력과 실효성에서 회의적인 시각이 크지만, 2050년 탄소중립(탄소 순배출량 제로)을 위해 있는 걸 다해야 하는 상황에서 시도 자체는 의미가 있다. 발전 분야에서는 연료전지 발전과 함께 기존 LNG 가스터빈을 개조한 수소 혼소 및 전소, 암모니아·석탄, 암모니아·LNG 혼소 기술도 개발되고 있다. 미국 ‘1 1 1’ 프로젝트 미국은 대규모 투자로 미국 전역에 4개 이상의 수소산업 허브를 조성할 계획이다. 이를 위해 2022년부터 2026년까지 80억달러(약 9조5000억원)의 연방정부 예산을 지원해 수전해 장치 기술 향상과 상용화, 청정수소 생산과 운송·저장 등에 투자하기로 했다. 목표는 그린수소와 블루수소를 합한 청정수소 가격을 2020년 1㎏당 5달러에서 2026년 2달러로 낮추는 것이다. 예산 규모는 전기차 충전 인프라(75억달러)보다 크다. 블루수소와 연계된 탄소포집·활용 부문 예산(87억달러)을 합치면 그 의미가 더 커진다. 수니타 사티야팔 미국 에너지부 수소·연료전지기술국장은 지난 9월 14일 열린 ‘수소경제와 한국의 수소기술 심포지엄’에서 “바이든 대통령은 지난 4월 에너지 장관에게 기후위기를 해결할 결정적 기술들의 개발에 속도를 내줄 것을 요청했다”면서 “모든 분야가 혁신을 요구하는 만큼 단일한 기술이 해법이 될 순 없다”고 말했다. 미국 정부가 수소를 탄소중립을 위한 핵심 수단으로 보고 있다는 뜻이라면서 미국 에너지부가 지난 6월 가진 ‘수소 프로그램 연례 평가회의’에서 10년 내로 청정수소 가격을 1㎏당 1달러로 만들겠다는 ‘1 1 1’ 목표도 세웠다고 소개했다. 미국 정부의 수소 예산안은 수소 생산을 위해 재생에너지뿐만 아니라 천연가스와 석탄발전, 원전을 이용하는 것까지 허용했다. 다만 천연가스, 석탄발전은 탄소포집 설비를 설치해야 한다. 수소 활용도 자동차 등 교통부문과 전력, 민간·상업용 시설 등으로 다양화했다. 윤창원 포항공대 화학공학과 교수는 “유럽의 전략은 확실히 그린수소 쪽에 무게가 크게 실렸지만 미국은 자신들이 가진 셰일가스 등의 천연자원과 이산화탄소 포집·저장(CCS) 기술을 최대한 활용하는 전략을 세웠다”고 설명했다. 세계 최대 수전해 시설 구축하는 유럽 유럽연합과 독일은 그린수소 생산을 늘리고, 산업 전반에서 수소 사용을 확대하는 방향으로 수소생태계 로드맵을 제시했다. 독일은 지난해 6월 발표한 국가수소전략에서 수소생산 1위국에 오르겠다는 목표를 제시하고 수전해 기술 활성화에 나섰다. 내수를 우선 확대한 후 세계 시장으로 확장할 계획이다. 특히 국내 생산량으로는 수요를 다 충당할 수 없기 때문에 자국의 그린수소 생산기술을 수출하고, 이를 활용해 해외에서 생산한 그린수소를 도입하는 전략을 짰다. 유럽연합은 지난해 7월 발표한 수소전략에서 세계 최대 규모의 수전해 생산시설을 구축하겠다고 밝혔다. 2024년 최소 6GW에서 시작해 2030년 최소 40GW를 설치하는 안이다. 수소생산에는 2050년까지 238조~620조원을 투자할 계획이다. 수소 저장과 운송, 충전소 등에는 86조원을 투자한다. 수소 사용을 철강·화학 등 산업용으로 확대하고 수송용 수요도 늘릴 계획이다. 이를 위해 2025년부터 주요 도로 150㎞마다 수소 충전소 설치를 의무화했다. 수소전략 예산이 집행되면서 독일과 스페인, 포르투갈, 프랑스 등에서는 그린수소 프로젝트가 다수 시작됐다. 스페인의 경우 안달루시아 지역 4개 풍력단지를 인근 태양광과 연계해 수전해 생산시설로 개발하는 방안이 추진되고 있다. 태양광과 풍력은 전력 생산 패턴이 달라 상호보완적으로 운영할 수 있다는 장점이 있다. 그린수소 생산에 중심을 두고 있지만 영국, 노르웨이와 공동으로 북해가스전을 이산화탄소 저장소로 활용하는 천연가스 이용 블루수소 생산 기술의 실증 사업도 추진하고 있다. 해외 수소 생산기지 확보 나선 일본 일본은 차세대 성장동력으로 수소에 주목하고 오래전부터 수소 생산기술을 쌓아왔다. 일본의 전략은 독일과 비슷하다. 앞선 수소 생산기술을 수출해 해외와 공동으로 청정수소를 개발하고 수입하는 전략이다. ‘신에너지·산업기술 종합개발기구(NEDO)’가 연구개발·국제협력의 중심에 있다. 수소액화 플랜트, 암모니아 공정, 액상유기수소저장체(LOHC) 등 수소 저장 기술과 해상운송에서도 선두 그룹에 있다. 세계에서 가장 먼저 액화수소 운반선을 만들어 호주에서 실증사업을 추진하고 있고, 브루나이에서는 LOHC에 기반을 둔 수소저장·추출 시스템을 시험하고 있다. 일본은 수소 생산·저장·운송 관련 상용화나 실증사업 규모에서 우리보다 한발 앞서 있다. 한끝 차이로 시장을 장악할 수 있다는 점에서 이 분야 연구개발 투자를 더 적극적으로 진행할 필요가 있다. 김창희 한국에너지공과대학 교수는 “몇년 전만 해도 NEDO에서 우리를 초청해 함께 수소 관련 기술을 발표했는데 이젠 우리를 초청하지도 않고, 우리가 초청해도 오지 않는다”면서 “반도체 산업처럼 한국이 빠르게 추격할 수 있다는 경계심을 갖고 있는 것 같다”고 말했다. 제조업 국가로 에너지 소비가 많다는 점에서 적극적으로 해외 수소 도입을 추진하는 일본의 전략을 눈여겨볼 필요가 있다. 석유 메이저가 시추 기술로 패권을 장악했던 것처럼 해외에 수소 생산공장을 지을 토대를 마련하는 것이다. 장종현 한국과학기술연구원 수소연료전지연구센터장은 다만 일본을 벤치마킹해도 해외에서 수소를 들여오는 것과 국내에서 생산하는 비율을 정하는 문제는 경제적·안보적 측면에서 고민할 부분이 크다고 말했다. 또한 장 센터장은 “해외에서 수소를 들여와도 그 수소가 화석연료 기반이냐, 재생에너지 기반이냐를 중요하게 봐야 한다”면서 “도덕적 차원을 떠나 향후 환경 이슈와 맞물려 원산지 증명이 필요한 상황도 예상된다”고 설명했다. 결국 그린수소 기술을 개발하면서, 그 기술을 이용해 해외의 그린수소를 도입하는 노력이 병행돼야 한다는 말이다. 장 센터장은 “한국은 각종 화학산업과 조선 등 중공업을 비롯해 기반기술이 전부 수소와 궁합이 잘 맞아 우리가 잘할 수 있는 분야라고 생각한다”면서 “정부에서 장기 전략을 갖고 여러 기업이 상호보완하고 상생할 수 있는 방안을 마련하면 좋겠다”고 밝혔다.

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수소경제의 귀환, 이번엔 안착할까(2018. 08. 27 14:50)

2018. 08. 27 14:50 경제 송진식 기자

ㆍ‘신기루 vs 미래 동력’ 논란 속 특정 대기업 지원용 비난도 기획재정부가 8월 13일 혁신성장의 로드맵 격인 ‘혁신성장 전략투자 방향’에서 3대 전략투자 분야로 ‘수소경제’를 언급하면서 수소경제에 대한 관심이 점차 높아지고 있다. 당장 국회에서는 수소를 법으로 규정하고 관리하기 위한 에너지기본법부터 개정해야 한다는 목소리가 높다. 김동연 경제부총리 겸 기획재정부 장관(왼쪽 두 번째)이 8월 9일 서울 대한상공회의소에서 열린 혁신성장 관련 정부부처·기업·전문가 간담회에서 인사말을 하고 있다. / 김기남 기자 국가 연구기관인 녹색기술센터가 정의한 수소경제란 수소를 에너지원으로 사용해 석탄, 가솔린, 가스 등의 화석연료를 대체하는 것을 의미한다. 화석연료의 환경오염문제, 자원고갈문제 등을 수소로 해결하자는 차원에서 2000년대 초 등장한 말이다. 기재부는 국내 수소차나 연료전지 등 수소경제 관련 상용기술이 세계적 수준이므로 정부가 이를 뒷받침할 인프라만 잘 조성하면 글로벌 수소경제를 선도할 수 있다는 장밋빛 전망을 제시했다. 하지만 수소경제에 대한 청사진만 있는 건 아니다. 환경단체들은 수소경제의 핵심인 ‘수소’가 화석연료나 원자력 등 다른 에너지를 통해 만들어내야 하는 가공 에너지라는 점을 들어 이미 십수 년 전부터 수소경제의 지속 가능성에 의문을 제기해 왔다. 기재부가 꺼내든 수소경제 투자방안의 경우 사실상 수소연료전지자동차를 지원하기 위한 인프라 구축과 다를 바 없어 특정 대기업을 지원하기 위한 목적 아니냐는 지적도 나온다. 소리소문 없이 사라진 ‘수소경제 마스터플랜’ 수소경제에 적극적인 건 여당이다. 더불어민주당 박영선 의원은 최근 수소의 안전관리·사업법 제정안과 조세제한특례법 개정안, 한국가스공사법 개정안 등 수소에너지 관련 3법을 발의했다. 미세먼지 등의 문제에 친환경차인 수소차로 대응해야 한다는 게 박 의원의 주장이다. 지난 5월 확정된 올해 추가경정예산에 수소차 국고보조금이 추가된 것도 여당 덕분이었다. 당초 환경부는 친환경차 보조금에 수소차를 넣지 않았다. 이에 여당 의원들의 질타가 이어졌고, 김동연 경제부총리가 “넣는 게 맞다”고 맞장구를 쳤다. 결국 최종 추경 확정안에는 112억5000만원의 수소차 보조금이 추가됐다. 기재부가 3대 전략투자 분야로 재차 수소경제에 힘을 실어주면서 문재인 정부에서는 이제 수소경제가 대세가 되는 분위기다. 산업통상자원부는 연말까지 수소경제 구현을 위한 종합적인 계획안을 만들어 발표할 예정이다. 2019년 예산안에서 확정된 수소경제 투자금액은 1100억원으로 2018년(422억원) 대비 갑절 이상 늘었다. 하지만 기재부가 한 가지 이야기하지 않은 사실이 있다. 이미 13년 전인 2005년 9월, 수소경제 구현을 목표로 한 종합계획안이 발표된 바 있다는 사실이다. 이름하여 ‘친환경 수소경제 구현을 위한 마스터플랜’인 이 계획안은 당시 산업자원부(현 산업통상자원부)가 작성해 대대적으로 발표했다. 총 46페이지 분량인 이 계획안에는 수소경제의 장밋빛 전망에서부터 수소경제를 구현하기 위한 구체적인 수소 생산, 유통, 수송, 수소연료전지자동차 및 연료전지 개발 투자, 연료전지차 보급 등 세부안이 총망라돼 있다. 왜 2005년이었을까. 수소경제의 근원부터 살펴봐야 한다. 수소경제가 전세계적으로 알려지기 시작한 것은 부시 전 미국 대통령이 2001년 취임하면서 에너지 자립 등을 이유로 수소경제를 언급하면서부터다. 이어 세계적인 미래학자인 제레미 리프킨이 이에 화답하듯 2002년 <수소 혁명>이라는 책을 내면서 수소경제는 세계 지도자들 사이에서도 ‘핫한’ 이슈로 떠올랐다. 국내는 노무현 정부 시절이었다. 국가기록원의 기록을 보면 고 노무현 대통령이 수소경제에 대한 보고를 처음 접한 건 2003년 12월이었다. 당시 대통령의 자문기구인 국가과학기술자문회의가 노 대통령에게 ‘미래에너지 기술 확보방안’이라는 제목의 서면보고서를 통해 수소경제를 소개했다. 노 대통령이 수소경제를 직접 체험한 건 2005년 3월 현대자동차의 시험용 수소연료전지자동차를 처음 타보면서다. 당시 언론 보도를 보면 노 대통령은 수소차를 타며 크게 감탄한 것으로 전해진다. 두 달 뒤 장문의 마스터플랜이 탄생한 배경이다. LG경제연구원 기재부가 밝히지 않은 사실이 또 하나 있다. 2005년 화려하게 탄생한 수소경제 마스터플랜이 언젠가 소리소문 없이 사라졌다는 얘기다. 기재부도 몰랐을 가능성이 크다. 왜냐하면 마스터플랜을 만든 산업부도 이 플랜이 어찌됐는지 모르기 때문이다. <주간경향>은 이 마스터플랜을 만든 것으로 알려진 산업부 내 담당부서와 유관부서 등에 수차례 마스터플랜에 대해 문의했지만 대답은 한결같았다. “모르겠다”였다. 그렇다면 마스터플랜은 어디 갔을까. 물론 완전히 사라진 건 아니다. 수소차는 결국 현대자동차가 세계 최초로 상용화에 성공했다. 함께 개발하던 연료전지는 정부 내 연료전지사업단 등을 거쳐 민간에도 기술이 보급됐고, 현재도 국책기관에서 연구 중이다. 그럼에도 마스터플랜을 두고 ‘사라졌다’고 표현하는 이유는 당시 마스터플랜이 내놓은 장밋빛 전망 중 현실화된 것이 거의 없기 때문이다. 예컨대 당시 정부는 마스터플랜에서 2020년 국내 수소차 보급을 200만대로 추정했다. 2020년을 16개월가량 앞둔 현재 수소차 보급은 200만대는커녕 1000대에도 못미치고 있다. 이마저도 국가가 수소차 한 대당 수천만 원의 막대한 보조금을 줘가며 보급시킨 결과다. 2020년까지 2800개 이상 건립하겠다던 수소스테이션(충전소)도 현재 기준으로는 전국에 10개가 안 된다. 수도인 서울에도 겨우 2개의 충전소가 있을 뿐이다. 2020년부터는 신재생에너지로 수소를 생산하겠다는 계획도, 가정용 전력의 상당 부분을 연료전지로 대체하겠다는 계획도 발전용 연료전지 개발사업이 별다른 성과를 못내면서 모두 실현되지 않았다. 수소업계에서는 정책이 늘 제자리를 맴돈다는 뜻으로 ‘10년 또 10년’이라는 자조를 하기도 한다. “수소경제는 신기루” 비판 넘어설까 최대 2040년까지 내다보고 만들었던 마스터플랜이 사라진 뒤 공교롭게도 문재인 정부에서 수소경제는 다시 전면에 부상하고 있다. 문 대통령이 이 ‘신기루’와 같은 수소경제를 실패하지 않으려면 분명 과거 마스터플랜과는 다른 차별성이 있어야 한다. 하지만 전문가들이나 공무원들도 큰틀에서는 문 대통령의 수소경제가 과거와 크게 다르지 않을 것이라는 의견을 내놓고 있다. 수소경제 관련 연구를 하는 한 국책기관 관계자는 “수소경제의 개념이나 기술이 마스터플랜이 나왔던 당시나 지금이나 큰 차이가 없다”며 “다만 이번 기재부의 방안은 수소차 활성화를 위해 수소 생산 및 유통 등 인프라 구축에 보다 초점이 집중된 게 차이점”이라고 밝혔다. 산업부 관계자는 “아직 수소경제 계획안은 만들어가는 중”이라면서도 “과거 마스터플랜 내용을 참고하게 될 것”이라고 말했다. 환경단체 등은 수소경제가 과연 지속 가능한 모델인지에 대해 근본적인 의문을 제기하고 있다. 안재훈 환경운동연합 에너지국 부장은 “수소경제의 핵심인 수소 자체가 천연가스나 석유 등 기존 화석연료로 만드는 것”이라며 “이미 해외도 수소경제로 가는 방향이 아닌데 굳이 이 시점에 수소경제를 왜 다시 꺼냈는지 이해할 수 없다”고 밝혔다. 환경단체의 지적처럼 수소를 만들려면 반드시 다른 에너지가 필요하다는 점은 수소경제의 최대 단점이자 난관이다. 이는 수소경제를 표방한 문재인 정부가 최우선으로 해결해야 할 문제이기도 하다. 포스코 경영연구원이 2005년 마스터플랜이 나올 당시 발간한 ‘수소경제 어떻게 볼 것인가’라는 보고서를 보면 수소를 만드는 방법은 크게 천연가스를 이용한 천연가스 개질법과 풍력·태양광 등 재생에너지에서 발전한 전기로 물을 전기분해하는 방법으로 나뉜다. 수소를 만들려면 비용도, 환경오염 문제도 만만찮다는 게 문제다. 보고서는 “천연가스 개질법의 경우 가장 경제적이고 효율적이지만 생산비용이 가솔린보다 2배가량 높다”고 지적했다. 천연가스 개질법의 경우 수소를 만드는 과정에서 이산화탄소(CO2)를 발생시켜 수소차가 친환경차라는 논리를 무색케 한다. 재생에너지를 이용한 수소생산의 경우 비용이 가솔린 대비 최대 5배에 달한다고 포스코 경영연구원은 분석했다. 박영선 더불어민주당 의원이 1월 22일 국회 의원회관에서 기자간담회를 열고 미세먼지 대책으로 친환경 수소전기차 도입을 제안하고 있다. / 김창길 기자 천연가스 개질법만큼 효율적인 방법으로 거론되는 게 원자력을 통한 수소 생산이다. 실제 한국수력원자력은 자체 블로그를 통해 “원자력 발전에서 발생하는 고온의 열을 이용해 물을 직접 분해한 뒤 수소를 만드는 기술이 개발됐다”며 “수소에너지 상용화를 위해서는 발전단가가 낮은 원자력 발전이 필수적”이라고 홍보 중이다. 하지만 탈원전을 선언한 정부가 원자력을 끌어다 수소를 생산할 수는 없는 노릇이다. 기재부도 수소 생산 문제를 의식한듯 “정부의 에너지 정책 방향에 맞게 신재생 에너지를 활용해 수소를 생산하겠다”고 밝혔다. 수소경제를 활성화한다면서도 수소 생산에 있어 가장 비용도 높고 효율도 떨어지며 기술발전도 덜된 방법을 택하겠다는 이야기다. 수소 제조비용과 환경오염 문제는? 수소를 만들었다 하더라도 이를 유통하고 제공할 충전소를 짓는 문제가 남아있다. 현대자동차가 최근 선보인 2세대 수소차 ‘넥쏘’의 경우 한 번 수소를 충전하면 최대 600㎞를 갈 수 있지만 충전소가 드물어 보급에 어려움을 겪고 있다. 수소차가 활성화되려면 특히 도심에 충전소를 짓는 것이 필요한데, 인구밀집지역일수록 지역주민들의 반대가 극심하다. 수소업계와 전문가들은 “안전하다”고 말하지만 만에 하나 폭발사고가 발생할 경우 그 위험성에 대한 우려가 큰 탓이다. 국토교통부가 전국 고속도로 휴게소 200곳에 수소충전소를 설치하려던 계획도 기존 휴게소 사업자들의 반발과 예산 부족으로 무산됐다. 일부 지자체들이 충전소 건립에 관심을 보이고 있지만 충전소 한 곳당 20억원에 달하는 건립비용이 걸림돌이다. 수소경제가 결국은 특정 대기업들에만 혜택을 주게 될 것이라는 비판도 존재한다. 기재부가 발표한 수소버스 등 수소차 보급 확대와 인프라 확충은 모두 대기업이 주도하는 사업이기 때문이다. 수소차는 현대차의 완벽한 독점사업이다. 정부는 수소차 보급을 위해 넥쏘 구매자들에게 판매가(6800만원)의 40%가량을 지원한다는 방침이다. 보조금만 3000만원에 달해 웬만한 중형차 값을 넘어선다. 전성인 홍익대 경제학부 교수는 “혁신성장 계획이라는 게 결국은 대기업들이 투자하고 기업하는 데 뭐가 도움이 될지 들어준 꼴이 됐다”며 “혁신성장 중 바이오헬스가 삼성을 위한 거라면, 수소경제는 현대자동차를 위한 것”이라고 말했다. 수소를 만들고 유통하는 수소업계도 SK나 효성 등 대기업들이 주로 참여 중이다.