2050 탄소중립사회 실현에 대한 중요성이 강조되면서 태양광, 풍력 등 신재생에너지 보급이 확산되고 있다. 그러나 기상상황에 따른 간헐성, 변동성 등으로 인한 불안정한 에너지공급이 문제점으로 지적되면서 이를 보완하기 위한 수소가 주목받고 있다.
수소융합얼라이언스추진단은 국내 유일 수소전문기관으로 국제 ISO표준 수립, KS표준 등 수소경제, 수소기술관련 활동을 전문적으로 전개하고 있다. 정부는 수소법에 따라 지난 1월 추진단을 수소경제 진흥전담기관으로 지정했다.
이승훈 본부장을 만나 수소의 중요성 및 특장점과 탄소중립사회를 달성하기 위한 연료전지의 가치에 대해 들었다.
■ 수소융합얼라이언스추진단은수소융합얼라이언스추진단은 설립 5년차인 수소전문기관으로 축적된 기술력을 바탕으로 정부 정책수립, 수소경제위원회 지원을 통해 수소경제 활성화 정책을 보조하고 있다. 수소분야 전담기관으로 지정된 기관 중 총괄역할을 수행하고 있으며 정부와 기업 사이에서 다리역할을 수행하고 있다.
주요사업으로는 수소경제를 활성화하기 위해 수소전문기업을 선정해 육성프로그램 운영, 기술개발 등을 지원하고 있다. 1차로 11개기업을 선정했으며 최근 8개 기업을 추가로 선정했다.
수소융합얼라이언스추진단은 서울시 등 지자체 수소산업위원회 지원을 수행하고 있으며 공무원 대상 교육도 실시하고 있다. 또한 수용성 제고를 위한 주민설명회에 전문가를 섭외해 지원하고 있다.
지자체들은 지역경제를 살리기 위해 수소산업에 대해 많은 관심을 가지고 있다. 해외기업 유치에도 적극적이다. 탄소중립을 달성하기 위한 지자체의 전략으로 태양광, 풍력, 바이오에너지, 전기차, 수소경제 등 산업을 유치하는 것에 주목하고 있으며 이에 대한 문의가 많이 접수되고 있다.
이와 함께 수소융합얼라이언스추진단의 대외협력센터를 통해 러시아, 호주, 캐나다, 중국, 사우디, 오만, UAE, 호주 등 다양한 해외기업의 문의에 대응하고 있다.
이들 국가의 목적은 대부분 자국의 연료전지를 한국에 수출하고 한국과 협업해 신재생에너지와 연계한 수소를 생산하는 것이다.
■ 수소경제·연료전지의 중요성은
수소는 탄소를 배출하지 않으면서 다양한 산업의 열원으로 활용할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
모빌리티, 선박, 기차 등에서 배출하는 탄소량은 전체 배출량의 13%를 차지한다. 제철산업은 단일 산업군으로 수송부문 전체 배출량과 동일한 수준으로 탄소를 배출하고 있다.
다만 제철산업은 고온의 열을 사용해야 하기 때문에 신재생에너지 전력을 통해 기존의 생산공정을 유지하기 어려운 특성을 가지고 있다. 이러한 부분을 수소가 대응할 수 있을 것으로 기대된다.
특정 신재생에너지원으로 탄소중립을 달성할 수 있다는 주장이 나오기도 한다. 그러나 현재 전력저장기술 수준으로는 에너지저장 밀도가 높지 않은 상황이다. 수소는 전력저장의 29배에 이르는 밀도로 에너지를 저장할 수 있다.
유럽 등 선진국은 태양광, 풍력 등 신재생에너지에서 생산된 잉여전력을 수소로 저장하고 있다. 이는 신재생에너지의 변동성을 보완할 수 있는 수소 등 유연성 자원이 함께 구축돼야 안정적인 에너지공급이 가능하기 때문이다.
이러한 수소를 다시 전기와 열로 전환해 활용할 수 있는 핵심수단이 연료전지다. 전환효율이 타 에너지 생산방식보다 우수하며 천연가스를 활용해 전력 및 열을 생산하더라도 기존 화석연료대비 탄소배출량이 적은 것이 특징이다.
또한 연료전지는 기존 중앙집중형 에너지공급방식이 가지고 있는 부지문제, 송전손실 등 단점을 해소하기 위한 에너지 분산정책의 주요방안으로 주목받고 있다. 분산형 전원사회가 실현된다면 연료전지 단독으로 전원공급의 주체가 될 수 있으며 신재생에너지를 보조하는 수단으로도 활용될 전망이다.
결국 단일 에너지원으로 모든 상황에 대응하기보다 기술의 특성, 활용용도에 맞는 에너지를 공급하는 것이 중요하다.
■ 한국의 기술수준은
해외 선도국은 수소기술에 대한 투자를 시작한 지 20년이 넘었다. 후발주자인 한국은 수소에 대한 기술력을 강점으로 공격적으로 수소경제로의 사회전환을 추진해 해외 선도국과 대등하거나 이들을 추월하는 수준으로 발전했다.
한국의 수소연료전지기술은 세계 1, 2위를 다투는 수준이다. 특히 보급속도가 빠르고 시장규모가 가장 크며 이를 바탕으로 전 세계의 우수한 기술이 유입되고 있어 발전속도가 더욱 빨라질 전망이다. 이를 통해 글로벌 연료전지기술 발전을 리딩할 수 있을 것으로 기대된다.
수소차의 경우 한국은 지난해 미국 수소차보급량을 추월했다. 수소충전소 구축은 현재 일본이 1위지만 내년 초면 추월할 것으로 예상된다. 한국은 국토가 작아 연료전지, 수소차 등을 위한 수소인프라 확산에 유리한 점을 가지고 있으며 국민수용성 또한 새로운 것을 받아들이는 데 거부감이 적은 편이라 빠른 보급확산이 가능할 것으로 예상된다.
■ 수소·연료전지에 대한 비판이 있는데
수소의 폭발성에 대해 자주 언급되고 있다. 수소는 우리가 나아가야 할 방향이며 수소산업은 미래산업으로써 법적으로 안전함을 보장하고 있다.
사고는 관리시스템에 대한 문제에서 비롯되며 가스, 수소 등 해당에너지에 맞지 않는 시스템을 그대로 사용할 경우 사고가 발생될 가능성이 높아진다. 즉 수소자체의 폭발성으로 인한 사고가 아니라 수소에 적합하지 않은 기존 시스템을 활용해 사고가 발생하는 것으로 파악된다.
폭발하기 위해서는 공기 중에 일정농도 이상 체류해야 하는데 공기보다 가벼운 수소의 경우 확산속도가 빨라 개방상태에서 조건이 형성되기 어렵다. 결국 기존 화석연료 등과 비교했을 때 특별히 위험한 에너지원은 아니다.
연료전지에 대한 비판 중 대부분은 천연가스를 자체 개질 후 생산된 수소를 연료로 사용해 탄소를 배출하기 때문에 탄소중립 에너지원이 아니라는 것이다.
현재 수소생산기술은 청정수소생산기술을 확보하기 이전인 과도기적 상황이다. 향후 수소생산 및 공급기술이 개발됨에 따라 구동연료로 수소를 사용하는 것에 대한 경제성, 편의성이 향상되고 이를 통해 전력생산부문에서 연료전지가 상당한 역할을 수행할 것으로 기대된다.
특히 제주도에서 신재생에너지로 생산된 잉여전력을 활용해 수소를 생산하는 사업이 진행되고 있다. 이를 통해 합리적인 가격의 수소를 국내에서 생산할 수 있을지에 대한 가능성을 확인할 수 있을 것으로 보인다.
■ 추진단의 중장기 운영계획은
현재 수소전문기관으로서 역할을 수행하고 있으나 수소관련 전문인력 부족을 절실히 느끼고 있다. 인력양성으로 기업육성을 지원하기 위해 조직을 확대하고 있으며 협업체계를 구축할 계획이다.
또한 전 세계 10개국 수소경제관련 추진단과 연합체를 구성하고자 한다. 지자체, 기업, 정부 등이 협업할 것으로 보인다.
연합체는 기존 화석연료 에너지소비구조에서 신재생에너지 기반 구조로 전환하는 것에 대해 공통적인 관심을 가지고 있으며 전환방식에 대한 논의를 진행하고 있다.
중장기적으로는 국내 수소관련 전분야에 걸친 장점을 모두 활용해 사회전반적인 전환에 대한 방향을 세우고 있다. 정부와 기업을 지원해 구체화 작업을 진행하고 있으며 향후 국가를 대표하는 수소전문기관으로 거듭날 수 있도록 많은 부문에서 노력을 지속할 계획이다.
■ 수소융합얼라이언스추진단은
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