수소경제, 망설이면 中·日에 밀린다…'지진 잦은 열도에도 충전소 1000기'

미국, 유럽, 일본 등 선진국, 충전소 10년 운영해도 사고 無

수소산업 주도권 유지 위한 민·관 팀플레이 중요

2018년 12월 11일 현대모비스 충주 수소 연료전지시스템 제2공장 신축 기공식에서 주요 참석자들이 시삽 행사를 진행하고 있다. 사진 왼쪽부터 조길형 충주시장, 이시종 충청북도지사, 성윤모 산업통상자원부 장관, 정의선 현대자동차그룹 수석부회장, 정진행 현대자동차 사장, 임영득 현대모비스 사장.ⓒ현대자동차

미국, 유럽, 일본 등 선진국, 충전소 10년 운영해도 사고 無
수소산업 주도권 유지 위한 민·관 팀플레이 중요

정부가 지난 17일 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 발표하며 수소경제 선도국가 도약을 선언했다. 일각에서는 효용성과 안전성이 검증되지 않은 수소산업에 무리하게 뛰어드는 게 아니냐는 지적도 나오지만, 이미 미국, 중국, 일본, 독일 등 주요 국가들은 앞다퉈 수소산업 선점에 나서고 있다.

안전성 측면에서도 주요 선진국들은 수소충전소를 10년 이상 운영하면서도 안전사고가 없고, 지진과 쓰나미가 잦은 일본에서조차 대규모 수소충전소 인프라 구축을 추진할 정도로 충분한 검증이 돼 있다.

한국은 이미 수소전기차 상용화와 연료전지 기술 측면에서 한 발 앞서 있고, 세계 수소산업 관련 협의체를 주도하고 있지만, 망설이다가는 경쟁국에 주도권을 내주는 우를 범할 수 있다는 우려가 나온다.

25일 업계에 따르면 주요 국가들은 수소전기차 및 수소충전소의 안전성을 바탕으로 정부 주도로 민·관 협력을 통해 수소 사회 구현을 위한 로드맵을 수립하고, 생산·운송·소비 등의 밸류체인 구축 및 수송·발전용 산업 전반에 걸쳐 법·제도 정비, 인프라 확대 등 정책적 지원을 적극 추진 중이다.

세계 주요국 수소전기차 및 수소충전소 보급 목표. ⓒ현대자동차그룹

◆日, 주택·아파트서 직접 수소 생산·발전…전 가구 10% 보급이 목표

우리보다 5년 빠른 2014년 국가 차원의 수소사회진입을 선언한 일본은 도쿄올림픽이 열리는 내년을 수소사회 진입 시기로 잡고 있다.

일본은 실생활과 연계된 수소 산업 활성화에 가장 적극적인 모습을 보이고 있다. 주택과 아파트에서 직접 수소연료전지를 통해 전력 수요를 해결하는 방식이다.

현재 일본 전체에 가정용 연료전지인 ‘에너팜(Ene-farm)’이 약 25만대 설치돼 있으며, 일본 정부는 누적보급 대수를 2020년 140만대, 2030년 530만대까지 확대할 계획이다. 일본 전체 가정 중 10%가 연료전지로부터 전기를 공급받게 되는 셈이다.

지난 2009년부터 보급이 시작된 에네팜은 외부에서 공급받은 도시가스, LP가스 등으로부터 수소를 추출, 공기 중 산소와 반응 시켜 전기와 온수를 만들어내는 수소연료전지다.

수소전기차를 위한 충전 인프라 구축에도 적극적이다. 일본은 지난 2016년 간사이국제공항 내 수소충전소를 구축했으며, 2018년 오사카국제공항에 수소충전소 건설 착공을 밝힌 바 있다.

오사카국제공항 부지 내 수소충전소의 충전 압력은 82MPa(820bar)규모로 간사이국제공항 내 수소충전소와 동일한 시간당 6대의 수소전기차를 충전할 수 있다. 또한 일본 나고야 지역의 관문인 주부(中部)국제공항에도 지게차용 수소충전소가 설치됐다.

일본은 2030년까지 전국에 900개의 수소충전소를 설치할 예정이다. 이는 2040년까지 1200개 이상을 설치하겠다는 우리 정부 로드맵에 비해 규모는 작지만 시기는 10년 앞선다.

대중교통에도 이미 수소전기차를 도입했다. 현재 도쿄 내 5대의 수소전기버스가 운행 중이며, 일본 정부는 이를 내년까지 100대로 늘릴 예정이다.

또한 올해 10월 완공 예정인 ‘후쿠시마 수소에너지 연구 필드(FH2R)’에서 생산한 수소를 2020 도쿄올림픽에서 활용할 예정이다.

수소 수급 대책도 마련해 놨다. 일본은 해외의 미이용 자원을 수소로 전환해 자국으로 수입함으로써 대규모 수소 공급 및 소비 시스템을 확립할 계획이다.

이와 관련해 일본 신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO)는 ‘수소CGS(Co-Generation System) 활용 스마트 커뮤니티 기술개발사업’과 ‘미이용 갈탄 유래 수소 대규모 해상운송 서플라이 체인 구축사업’을 추진하고 있다.

세계 주요국 수소경제 관련 로드맵.ⓒ현대자동차그룹

◆中 '수소차 굴기'…정부는 '총력전', 기업은 '물량전'

중국은 2016년 말 정부 차원의 수소전기차 보급 로드맵을 확정한 뒤 어느 나라 보다 차량 개발 및 상용화 지원에 적극적이다.

2017년 4월에는 중국 국가 발전 개혁위원회와 국가에너지국이 공동으로 수소 에너지 및 연료 전지 기술 등 15개 신에너지 기술 혁명을 위한 행동 계획을 발표하기도 했다.

지난해 2월 11일 중국 베이징에서 열린 ‘중국 수소에너지 및 연료전지산업 혁신연합’ 출범식에서 중국 산업·기술 정책을 총괄하는 먀오웨이 공업정보화부 부장(장관)이 이른바 ‘수소차 굴기’를 선언했다.

당시 발표된 내용에 따르면 중국은 수소전기차와 충전소를 오는 2020년 5000대·100기 이상, 2025년 5만대·300기 이상, 2030년까지 100만대·1000기 이상 누적 보급할 계획이다.

이를 위해 시범 도시 운영과 연구개발을 확대할 방침이다. 또한 1단계로 상용차 위주로 시장을 키워 산업 자체의 규모의 경제를 달성하고, 2단계로 2020년 이후 승용차까지 보급이 확대될 수 있도록 전체적인 경쟁력을 끌어올린다는 복안이다.

현대자동차그룹이 홀로 수소전기차 개발을 책임지고 있는 우리와 달리 중국에서는 다수의 완성차 업체가 수소전기차 사업에 뛰어들었다. 베이치푸톈, 둥펑자동차, 난징진롱, 장쑤아오신 등 국유기업과 정저우위퉁, 포산페이츠, 진화칭니엔 등 민영기업까지 수소전기 버스 또는 트럭 등을 만들고 있다.

수소전기 승용차의 경우도 상하이자동차, 치루이자동차 등이 잇달아 진출하고 있다. 특히 상하이자동차는 지난 2008년부터 프로토타입 1세대를 시작으로 이미 4세대 모델을 보유할 정도로 연구개발에 박차를 가하고 있다. 지난 2015년 상하이모터쇼에서 공개한 ‘롱웨이 950’은 1회 충전 주행거리가 400km 수준이다. 치루이자동차는 지난해 3월 항속거리 350㎞의 ‘Arrizo 3’를 선보인 바 있다.

중국 업체들의 연료전지모터 성능, 출력밀도, 내구성, 에너지 효율 등은 아직 한국, 일본 대비 열세지만, 최근 캐나다 수소전기 업체 발라드 등 글로벌 기업들과 적극적인 협업을 통해 기술 경쟁력을 끌어올리는 상황이다.

보조금의 경우에도 전기차, 플러그인 하이브리드 등 다른 신에너지차는 점진적으로 축소하는 방안을 추진하고 있지만, 수소전기차에 대해서는 오는 2020년까지 보조금을 유지키로 했다. 승용차는 20만 위안, 버스 및 화물차는 30만~50만 위안의 보조금을 지원하고 있다.

충전소의 경우에도 중국 정부가 구축비용의 60%를 지원하고, 중요 사회간접자본으로서 전문 관리 부서까지 운영하는 등 보급을 독려하는 상황이다.

수소전기차 시범 프로젝트는 지난 2003년부터 시작해 현재 3기 프로젝트가 추진되고 있다. 베이징, 상하이, 정저우, 포산, 옌청 등 5개 도시에서 총 116대 이상의 수소전기차를 시범 운행 중이다.

정부 뿐 아니라 지자체도 적극적이어서 허베이성 장지아커우시는 승용 수소전기차를 제작해 오는 2022년 베이징 동계올림픽에 활용할 예정이며, 상하이시는 오는 2020년까지 최소 3000대 이상의 수소전기차를 보급하겠다고 밝힌 상태다.

그밖에 미국은 캘리포니아주 주도로 수소전기차, 수소충전소 보급 확대에 박차를 가하고 있으며, 2030년까지 수소전기차 100만대, 충전소 1000개를 확충할 계획이다. 독일 역시 ‘재생에너지 보굽’과 ‘수소경제’를 융합하는 에너지 정책을 추진하고 있으며, 그 일환으로 2030년까지 수소전기차 180만대, 충전소 1000개를 구축할 계획이다.

재계 한 관계자는 "전기차와 달리 수소전기차와 연료전지 분야는 우리가 경쟁국보다 기술적 우위를 점할 수 있고, 활용 분야도 광범위하다"면서 "다만 인프라 구축이나 대중 보급을 위한 비용 경쟁력 측면에서 민간이 감당할 수 있는 부분에 한계가 있는 만큼 수소 산업 주도권을 유지하기 위한 민·관 팀플레이가 필요하다"고 지적했다.