[녹색경제신문 = 문홍주 기자] 지난 27일 양재동 엘타워에서 ‘수소경제 시대, 대한민국의 대체불가 전략은? : 가능성과 한계를 진단한다’라는 주제로 제 273회 NAEK 포럼이 개최됐다.

NAEK 포럼은 1998년부터 시작된 한국공학한림원의 대표적 정책토론회로, 이번 행사에서는 수소 산업과 관련된 전문가와 공학계 원로, 기자들이 다각도의 논의를 주고 받았다.

특히, 최근 한중일 정상회담이 개최됨에 따라 얼어붙어 있던 3국 간 화해 분위기가 조성되면서 수소경제와 관련된 논의도 진전될 것으로 기대된다.

수소경제의 필요성, 기후변화와 경제 그리고 국가 안보

기조 연사로 발제를 진행한 김기동 딜로이트컨설팅 수소CoE 상무는 수소가 우리 경제에 필요한 이유를 네 가지로 요약했다. 

▲탄소 중립(Net Zero) 실현 ▲에너지 자립 달성 ▲순환경제 플랫폼 구축 ▲산업부문 탄소감축

김 상무는 "글로벌 온실가스 농도가 지속적으로 증가하는 상황에서 수소는 탄소중립을 위한 핵심 솔루션"이라고 강조했다. 또한, 러시아-우크라이나 전쟁과 같은 국제적 에너지 위기 상황에서 수소는 에너지 자립의 중요한 역할을 한다고 덧붙였다.

또한 김 상무는 “블룸버그 분석에 의하면 2030년까지 청정수소 공급량이 현재 50만 톤에서 1600만 톤으로 약 30배 증가할 것으로 추정된다”고 밝혔다. 이는 현재 세계 수소 관련 프로젝트 수 477개에 기반한 것으로, 개발 참여국과 프로젝트 수가 늘게 된다면 공급량은 더욱 증가할 수 있다.

청정수소 생산과 기술 개발, 우리나라의 한계 어떻게 극복할 것인가

넷 제로(Net Zero, 실질적 탄소배출량을 0으로 만드는 것)를 달성하려면 상당량의 수소 생산이 필요하다. 그러나 우리나라는 재생에너지 여건 부족과 이산화탄소 저장 공간 부족으로 청정수소 생산에 불리한 환경에 처해 있다.

이를 해결하기 위해서는 해외에서 청정암모니아를 수입한 뒤 이를 가공해 수소로 변환하는 크래킹(cracking) 기술이 필요하다. 두산에너빌리티는 영국의 존슨매티와 손을 잡고 수소복합발전을 위한 암모니아 크래킹 기술개발에 나서고 있다. 또한 두산에너빌리티는 기존 가스터빈의 연소기를 수소 연료용으로 개선하기 위한 수소터빈 기술을 개발하고 있다.

이상언 두산에너빌리티 상무는 “압축기 및 터빈은 공용으로 사용하고 제어로직을 업데이트하면 기존 시설들을 모두 폐기하지 않고도 자연스럽게 수소 터빈으로 전환할 수 있다”라고 말했다. 그는 “2025년까지 150MW 및 270MW급 수소혼소 연소기를 개발 완료하고, 2027년까지 380MW 수소혼소 전소터빈 개발 완료를 목표로 진행 중”이라고 했다.

심영선 SK가스 Zero Carbon 실장은 "한국은 재생에너지 여건이 어렵고, 블루수소 생산을 위한 CO2 저장 공간이 부족한 상황이라 청정수소를 국내에서 생산하기 어려운 환경"이라고 설명했다. 이에 따라 SK가스는 해외에서 청정수소를 암모니아 형태로 들여와 국내에서 활용하는 방안을 추진 중이다.

심 실장은 “미국 블루암모니아 도입을 우선 검토하고 있으며, 초기에는 롯데정밀화학의 암모니아 생산 인프라를 활용할 예정이지만 이후에는 새로 10만 톤 규모의 암모니아 탱크를 구축할 것”이라고 밝혔다.

원자력 발전을 이용한 수소 생산기술도 주목할 만하다. 우리나라 전력 대부분은 원자력 발전에 의지하고 있으며, 이를 수소생산에도 활용할 수 있다.

김찬수 한국원자력연구원 실장은 “미국은 경수로의 전기를 활용한 수전해 수소생산 연구를 진행 중이며, 미국의 7개 지역 청정수소 허브 중 3개가 원자력 발전을 통해 수소를 생산할 예정”이라고 밝혔다.

김 실장은 "기존 원전을 이용한 수전해 수소는 단기적인 방법이므로 국내 수요를 따라가기 힘들다“라며 ”장기적으로 원자력과 수소생산을 연계하는 기술을 개발해 생산량을 늘려야 할 것“이라고 강조했다.

한국 정부의 노력과 현대자동차의 수소 전략

한국 정부는 수소경제의 선도국가로 자리매김하기 위해 다양한 노력을 기울이고 있다.

박찬기 산업통상자원부 수소경제정책관 국장은 “한국은 2020년 2월 세계 최초로 수소법을 제정했다”라며 “특히 현대차를 필두로 수소차와 연료전지 분야에서 세계 1위의 보급 실적을 자랑하고 있다”라고 강조했다.

현대자동차는 수소연료전지 기술을 바탕으로 에이치투 그리드(HTWO GRID)를 추진 중이다. 수소의 생산, 저장, 운송 및 활용 등 모든 단계를 아우르는 미래 수소 생태계를 구축하는 것이다.

김창환 현대자동차 전무는 “실제로 면적 대비 수소 인프라 구축은 우리나라가 최고 수준이며 현대차 수소연료전지 누적 판매량은 4만 대 이상”이라며 “일본의 도요타나 중국의 어느 업체들보다도 월등한 수준”이라고 말했다.

김 전무는 "내년과 내후년에는 상당히 많은 수소버스들이 길에서 다닐 것이며, 전주공장에서는 수소전기버스를 연간 3천 대 증설할 계획"이라고 밝혔다.

전 세계적으로도 수소경제는 빠르게 발전하고 있다. 유럽, 미국, 중국 등 주요 국가들은 2030년까지 청정수소 사용을 목표로 하고 있으며, 재생에너지와 연계한 수소 생산을 추진하고 있다. 한국 역시 글로벌 수소경제의 흐름에 맞춰 청정수소 인증제와 청정수소 발전입찰 시장을 개설하여 국제 경쟁력을 강화하고 있다.

한국의 수소경제 전략은 탄소중립과 에너지 자립을 위한 중요한 돌파구로 작용할 것이다. 이를 위해 정부와 기업, 연구기관이 협력하여 기술 개발과 인프라 구축에 힘쓰고 있다. 글로벌 수소경제의 흐름에 맞춰 한국이 선도적 위치를 확보하기 위해서는 지속적인 투자와 혁신이 필요하다.