김종원 에너지기술연구원 박사
[에너지신문] 1973년 1차 석유위기를 계기로 ‘지속가능한 수소경제사회’에 대한 논의가 시작된 이래, 이산화탄소 배출에 의한 기후변화 심각성이 더해져 수소사회 구성 요소에 대한 기술개발이 지속됐지만, 최근까지도 에너지 시스템의 선택지로만 남아 있었다.
그러던 중 현대자동차를 시작으로 도요타, 혼다가 대량 생산 가능한 수소 차량을 출시했다. 벤츠도 2017년 프랑크푸르트 모터쇼에서 양산차 모델을 선보였다. 연료전지는 일본에서 19만대 이상, 우리나라에서도 2000대 가량이 일반 가정에서 이용되고 있으며, 일찍 시장에 진출한 일본 기업들은 수익성 있는 수출 기회를 찾는 데 힘을 기울이기 시작했다.
역사적으로 이미 1세기 넘게 수소에너지기술이 이용돼 왔고, 매년 5000만t의 산업용 수소가 천연가스나 석유와 같은 화석연료로부터 생산되고 있다.
그러나 궁극적으로 재생에너지인 태양광이나 풍력을 이용해 물을 분해, 수소를 만들어 효율적으로 이용하고 물로 다시 되돌아가게 하는 지속가능 사회를 만드는 것이 목표이다. 수소는 열, 전기, 화학원료로도 사용가능한 유연성을 가지고 있어 매체로 이용한다면, 에너지 분야의 탈탄소화를 가능하게 해줄 것으로 기대된다.
수소를 사용하는 수소 연료전지는 사용 시점에서는 무공해이며, 전체 오염배출은 전기와 마찬가지로 연료(수소) 생산 방법에 의존한다. 화석연료를 직접 연료로 사용하는 것과 비교해 수소전기차는 천연가스-수소의 변환경로를 거치더라도 환경적인 측면에서 매우 유리하며, 다양한 원료로 수소를 만들 수 있으므로 에너지 안보를 강화하는데 기여한다.
연료전지는 내연기관을 대체할 것으로 예상되는 동력 전달 장치의 포트폴리오 중 하나가 됐다. 수소전기차 가격은 대량 생산으로 떨어질 수 있는 상당한 잠재력을 가지며, 주행거리 및 연료 충전 시간은 기존 자동차와 견줄 만하고, 버스, 대형 트럭 및 기타 고도로 활용되는 차량(군용 차량 등)에 특히 유리하다. 전기 및 다른 바이오연료와 마찬가지로 수소전기차도 오염 배출을 제로로 해 도시 공기의 질을 향상시킨다. 이것은 도시, 철도, 공항, 항만 및 물류 창고 등에서 수소전기차량을 확산시키는 견인력이 될 것이다.
에너지의 성공적인 혁신을 위해서는 집중적이고 예측 가능하며 일관된 정책이 필요하다.
빈번한 정책 변화는 수소 및 연료 전지와 같은 저탄소 기술에 대한 장기적인 투자에 대한 기업 및 업계의 신뢰를 약화시킨다. 에너지의 97%를 해외에 의존하는 우리 상황에 맞는 정책 지원 시스템을 개발하고 정권의 교체 시에도 유지될 수 있도록 해야 할 것이다.
적어도 미세먼지 및 기후변화 협약 대응 방안으로서의 수소의 비전을 에너지 정책에 반영되는 것이 바람직하며, 지속가능을 위한 녹색 수소 표준 개발도 요구된다.
원산지 보증과 같은 개념은 저탄소 및 재생 에너지원으로부터의 수소임이 확인되고 또 보상받을 수 있도록 해줄 것이다. EU 회원국에서 몇 가지 경쟁 표준을 개발하고 있지만, 우리는 우리나라의 이익을 반영하는 표준을 만들어 이행할 필요가 있다.
경쟁 국가인 일본과는 달리 우리의 에너지 및 산업 정책은 수소 및 연료 전지 기술의 개발 및 보급에 장기적인 비전을 유지하지 못했고, 전체를 통괄할 구심점도 없는 것이 사실이다.
하지만 그동안 정부 지원은 기술 추적을 촉진하고 한국 기업이 수소전기차, 가정용·건물용 PEMFC, 알칼라인 연료 전지 및 MCFC 분야에서 선도적인 입지를 차지하는데 크게 도왔다. 재생에너지의 효율적인 이용은 세계적으로 이미 큰 관심사가 됐고 신기후체제는 큰 추진동력으로 작용하고 있다.
부존자원의 빈약성을 기술력으로 극복하려면 국가차원에서 일관된 정책과 신호로 장기적 목표를 달성하려는 의지를 기업들에 보여줘야 한다.