[월간수소경제 이종수 기자] 정부는 지난 2019년 1월 발표한 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 통해 2022년까지 수소차 6만7,000대(승용차 6만5,000대, 버스 2,000대), 수소충전소 310기를 국내에 보급한다는 계획이었다. 

그러나 수소차 등록 대수(2022년 12월 31일 기준)는 2만9,623대(승용차 2만9,337대, 상용차 286대), 수소충전소는 229기(2022년 12월 31일 기준)로, 아쉽게도 정부가 목표로 한 2022년 보급 목표를 달성하지 못했다. 

특히 상용차 286대 중 수소버스는 281대로 2022년 보급 목표에 한참 모자란다. 

정부는 지난해 11월 ‘제5차 수소경제위원회’를 통해 수송 분야에서 대규모 수소 수요를 창출하기 위해 2030년까지 수소상용차 3만 대, 액체수소충전소 70개소 보급 계획을 밝혔다. 

올해부터 수소상용차 보급 확산에 사활을 건 정부다. 민간기업들도 수소상용차에 대응하기 위한 액화수소플랜트 건설 및 대용량 수소충전소 구축에 적극적으로 나서고 있다. 올해가 수소상용차 확산의 원년이 될지 주목된다.   

초기 보급 목표 달성 ‘실패’
우선 수소승용차 보급은 출발이 순조로웠다. 2013년 현대차의 ‘투싼ix’을 시작으로 보급된 수소승용차는 2018년에 주행거리가 길고 가격이 저렴해진 ‘넥쏘’가 출시되면서 전기를 맞았고, 정부의 수소차 구매보조금 지원정책에 힘입어 보급량이 급증하기 시작했다. 2018년 한해만 놓고 보면 2017년 대비 약 12배나 증가했다.

또 2019년부터 미국과 일본을 제치고 지금까지 전 세계 보급 대수 1위를 유지해왔다. 2020년 1분기만 해도 세계 보급량의 64%를 차지했다. 

정부는 차종 다양화를 위해 2019년부터 2020년 상반기까지 실시한 수소시내버스 시범사업(13대) 결과를 토대로 성능개선을 거쳐 2020년 하반기부터 수소저상버스를 양산하기 시작했다.

2020년 5월에는 환경부, 국토교통부, 산업통상자원부와 물류사 간 수소화물차 보급 협약을 맺고 지난해 시범사업을 진행했다. 

수소충전소 구축도 순조롭게 진행되는 것처럼 보였다. 2019년 한해에만 20기를 구축해 세계 최다 구축이라는 신기록을 수립했다.

이처럼 수소승용차와 수소충전소는 정부가 목표한 보급 대수를 달성할 것으로 기대감을 높였지만 한계가 많았다. 

우선 시판 중인 수소승용차는 1종(넥쏘)으로, 소비자 선택의 폭이 좁고, 잠재적 미래차 수요자는 전기차를 상대적으로 선호했다. 정부가 실시한 2019년 차기 차량 선호도 조사에서 휘발유(28.4%), 하이브리드(28.2%), 전기차(24.2%), 경유(8.5%), LPG(5.6%), 수소차(4.5%) 순으로 나타났다. 

수소차가 주행거리, 충전시간 등에서 전기차보다 강점을 가지고 있지만 전기차 기술발전에 따라 비교우위가 좁혀지고 있다.

또 지역주민의 반대, 지자체 인허가 지연 등으로 인해 수소충전소 구축이 지연되는 한편 충전 대기시간이 길고 고장 등으로 충전의 불편함을 겪어야 했다. 수소충전소 운영사업자는 높은 수소 구매원가, 한정된 수소차 보급 대수 등으로 만성적인 적자를 겪을 수밖에 없었다. 

이밖에 수소충전소가 생산 과정에서 온실가스가 발생하는 그레이수소(부생가스, 천연가스 추출수소)를 사용한다는 점에서 환경성이 부족하다는 비판을 받았다. 

이에 따라 정부는 2020년 7월 1일 ‘제1차 수소경제위원회’에서 ‘수소차·수소충전소 추진성과 및 향후 계획’을 발표하고, 중장거리 버스, 중대형 화물차 등으로 차종 확대, 보조금 등 재정지원 연장・강화, 수소충전소 설치부지 확보 등 충전소 구축 지연 해소, 충전소 안전 평가제 및 모니터링・진단 등 안전강화, 블루·그린수소 충전소 확충, 충전소 핵심부품 국산화 및 품질검사비 감면 등을 통한 경제성 확보 등을 추진했지만 결국 2022년 보급 목표를 달성하지 못하고 다음을 기약하게 됐다.   
 
수소상용차 확산 ‘강력 드라이브’
정부의 다음 목표는 2030년까지 수소차 88만 대(누적), 수소충전소 660기(누적) 보급이다. 수소차 88만 대 중 승용차가 85만 대, 상용차가 3만 대이다.   

 
정부는 올해부터 수소상용차 보급 확대를 중점적으로 추진할 계획이다. 지난해 11월 9일 새 정부 출범 후 첫 번째로 개최한 ‘수소경제위원회(제5차)’에서 이러한 정책 방향을 밝힌 바 있다. 

사실 정부는 새 정부 출범 전에 상용차 중심의 수소차 보급 계획을 밝혔다. 2021년 11월에 발표한 ‘제1차 수소경제 이행 기본계획’을 통해서다. 새 정부가 ‘제5차 수경위’를 통해 이를 재확인한 셈이다. 상용차가 수소경제 활성화에 미치는 영향이 크기 때문이다. 

수소승용차 ‘넥쏘’는 한 번 충전에 5kg, 수소버스는 40kg까지도 수소가 들어간다.  이처럼 수소상용차는 승용차보다 수소 사용량이 많아 대규모 수소 수요 창출이 가능해 수소충전소 적자 운영 문제 해소와 수소산업 생태계 확산에 크게 기여할 수 있다. 

승용차와 상용차의 연간 온실가스 배출량을 보면 승용차는 1.4톤, 상용차(시내버스)는 47.3톤으로 상용차의 친환경 전환이 탄소중립 실현의 지름길임을 알 수 있다.

또 수소차는 전기차 대비 고중량 적재가 가능한 데다가 충전시간이 짧고 주행거리가 길다는 장점으로 인해 상용차의 경우 수소차가 적합하다는 게 자동차 전문가들의 평가다.   

수소충전인프라 측면에서는 버스・화물차고지 등 특정부지에 수소충전소를 구축할 수 있다는 점에서 일반 충전소보다 충전소 설치 부지확보가 수월할 것으로 기대된다. 

정부는 ‘제5차 수경위’에서 ‘청정수소 생태계 조성방안’을 통해 2030년까지 수소상용차 3만 대, 액체수소충전소 70개소를 보급한다는 목표를 제시했다. 

이를 위해 상용차 중 보급을 먼저 시작한 수소버스 보급 확대에 치중할 계획이다. 우선 2023년 수소차 구매보조금 예산을 보면 올해 수소승용차는 1만6,000대(대당 2,250만 원)로 2022년보다 2,000대 감소한 반면 수소버스는 700대(시내 400대, 광역 300대)로 2022년보다 360대 증가했다. 

그간 지자체들은 수소버스 보급을 확대하고 싶어도 재정 여력이 부족해 적극 나서기 힘들었다. 이러한 지자체 부담을 완화하기 위해 정부의 보조금을 상향 조정했다. 시내버스 구매보조금은 총 3억 원으로, 기존에는 정부와 지자체가 각각 1억5,000만 원을 보조했다. 올해부터는 정부 보조금이 2억1,000만 원으로 상향되어 지자체는 6,000만 원이 줄어든 9,000만 원으로 조정됐다. 

또 광역버스 구매보조금은 총 3억5,000만 원으로 기존에는 정부가 2억 원, 지자체가 1억5,000만 원이었는데, 올해부터는 정부 2억6,000만 원, 지자체 9,000만 원으로 조정됐다.

정부는 장거리용 광역·시외·고속·전세버스를 수소버스로 대체하기 위해 광역→시외→고속→전세버스 순으로 시범운영을 확대할 계획이다. 지난해 8월 12일부터 5주간 수소고상버스(광역버스) 1대를 현대차로부터 협조받아 부·울·경 시외버스 1개 노선, 통근버스 3개 노선, 셔틀버스 1개 노선 등 총 5개 노선에서 순차적으로 시범운행을 마쳤다.

특히 수소상용차 보급 저해 요인으로 연료전지시스템의 내구성 문제가 있다. 정부가 내구성을 높이기 위한 연구개발을 지원하고 있지만 많은 시간이 걸리는 만큼 보조금 형태로 연료전지시스템 내구성을 보장해주기로 했다.  

올해 시내버스 보급 의지가 높은 지자체를 대상으로 정부와 민간이 협력해 수소버스 보급과 충전소 구축을 집중 지원하는 시범사업을 추진키로 한 것이다. 시범사업 선정 지자체 내 운송사에 연료전지시스템 보조금(400대)을 지급할 예정이다. 현재 수소버스 연료전지시스템 보증기간은 5년 또는 50만km이다. 이를 전기차 수준(9년 또는 90만km)으로 맞추기 위해 연료전지시스템 보조금을 지원하는 것이다. 

현재 지원 중인 수소연료보조금에 이어 연료전지시스템 보조금까지 도입함으로써 수소버스 운영사업자의 경제성 확보에 큰 도움이 될 것으로 기대된다. 

한편 정부는 수소상용차용 연료전지 내구성 향상 R&D 과제(2020~2025년, 정부 330억 원)를 통해 2025년까지 스택 신소재 활용 등으로 50만km 이상, 2030년까지는 수소트럭을 실도로에서 운행해 핵심부품 성능을 실증 및 분석·개선해 내연기관차 수준인 80만km 이상으로 내구성을 높인다는 계획이다. 

상용차의 주행거리도 2030년까지 1,000km 이상 확보한다는 계획이다. 

‘수소전기차용 차세대 연료전지시스템 기술 개발과제’(2020~2024년, 정부 268억 원)를 통해 스택 및 에너지 다소비 부품(공기압축기 등) 효율 향상 등으로 2030년까지 연비를 15% 이상 개선하는 한편 내연기관차 플랫폼 대비 수소저장용기 탑재공간을 추가로 확보할 수 있는 ‘수소상용차 전용플랫폼’을 적용해 2025년까지 주행거리 800km를 확보하고, 액화수소 차량을 개발・실증을 통해 2030년까지 주행거리 1,000km를 달성한다는 것이다. 

또 정부는 경찰버스에 대해 2022년 말부터 내용연수(8년) 도래 차량부터 수소버스로 교체하고, 지역별 충전소와 연계해 보급할 계획이다. 내용연수 경과 차량은 오는 2025년까지 565대로 예상된다. 

그간 수소청소차 등의 특수차 R&D를 지원해온 정부는 올해부터 특수차도 본격 보급한다. 

공공 분야 수소특수차 도입을 위해 5톤 수소청소차 개발·실증(2017~2021년, 정부 80억 원)을 마쳤다. 5톤급 CNG 쓰레기 수거용 차량을 수소 차량으로 개조한 것으로, 창원에서 실증을 진행했다. 

아울러 살수차, 노면청소차 등 10톤 수소특수차 상용화 개발(2020~2023년, 정부 171억 원)이 진행 중이다. 스위스에 수출된 현대차의 ‘엑시언트 수소 트럭’을 개조해 노면청소차, 살수차, 음식물쓰레기 수거차 등 공공용 수소특장차 개조기술을 개발하고 실증하는 사업이다.   

공항에서 화물 카트를 견인하는 수소견인트럭의 시범운행을 진행해 다양한 공항특수차에 적용할 수 있는 부품 공용화 기술도 확보할 예정이다. 

정부는 2024년부터 항만 내 운영 중인 하역장비 및 컨테이너 취급 장비, 항만 출입 차량 등을 수소모빌리티로 전환할 계획이다. 

정부는 이미 시범운행을 마친 화물차(트럭)와 청소차를 우선 보급한다. 수소트럭·수소청소차에 대한 구매보조금 지급 규모를 2022년 10대에서 2023년 220대(화물차 100대, 청소차 120대)로 확대했다.  

산업통상자원부, 환경부, 국토교통부는 지난 2020년 5월 현대자동차, CJ대한통운, 현대글로비스, 쿠팡과 ‘수소화물차 보급 시범사업을 위한 업무협약’을 체결하고, 지난 2021년 12월부터 수도권 및 영남 지역에서 시범사업을 진행해 국내 도로에서 적합성 검증을 마쳤다. 현대차는 지난해 12월 8일 ‘엑시언트 수소전기트럭’ 국내 판매를 개시했다.  

정부는 수소상용차 보급 확대를 위한 제도개선을 추진 중이다.

국토교통부는 전기차 대비 비싼 연료비로 수소상용차 보급에 한계가 있다고 판단하고, 이미 사업용 수소 버스・트럭 등에 대해 수소연료보조금을 지원하고 있다. 동급 전기차 연료비 수준 등을 감안해 수소차와 기존 차량 간 연료비 차이를 지급하는 것이다.  

이밖에 지방세특례법에 따른 취득세 감면 대상에 수소고상버스 차종 포함, 광역버스 차고지에 액체수소충전소 설치, 수소버스 고속도로 통행료 한시 감면 연장, 수소버스에 한해 전세버스 운송사업의 신규 등록 및 증차 허가 검토 등을 추진하고 있다.  
 
상용차 수소충전소 구축 ‘본격화’
수소상용차 보급 확대의 관건은 수소충전인프라로, 정부 지원은 물론 민간 투자 활성화가 중요하다.

    
정부는 2021년부터 상용차용 수소충전소 구축비용을 지원하기 시작했다. 환경부는 ‘2021년 특수(상용차) 수소충전소 설치 민간자본보조사업’ 공모를 통해 총 21개소의 상용차 수소충전소 중 민간 16개소를 선정한 바 있다. 16개소 중 코하이젠이 10개, 수소에너지네트워크 2개, 현대제철, 대도하이젠, E1, GS칼텍스가 각각 1개씩 선정됐다.

한국지역난방공사, 현대차, GS칼텍스, 에스오일, 현대오일뱅크, SK에너지, SK가스, E1, 에어리퀴드코리아가 합작 투자한 상용차용 수소충전소 구축・운영 특수목적법인 ‘코하이젠’은 지난해 11월 세계 최대 규모(300kg/h급)의 전주평화 수소충전소를 준공한 데 이어 창원에도 수소충전소를 준공할 예정이다. 

코하이젠은 지난해 12월 수도권 최대 규모의 파주봉서 수소충전소(경기도 파주, 수소·전기 복합) 착공식을 개최하는 등 파주봉서 충전소를 포함해 18개 지역에서 상용차용 수소충전소를 구축하고 있다. 2025년까지 전국 35개 지역에 기체 또는 액체 방식의 대용량 수소충전소를 구축할 계획이다.

환경부는 2022년부터 액체수소충전소 구축도 지원하기 시작했다. 액체수소충전소 구축은 현재 인천과 울산에 액화수소플랜트를 건설 중인 SK와 효성이 가장 적극적이다. 

환경부는 ‘2022년 수소충전소 설치 민간자본보조사업(특수, 액화 시범)’ 공모에서 총 34개소(액화 시범 5개소, 특수 29개소) 중 액체수소충전소 총 17개소(시범 5개, 특수 12개)를 선정했다. 

SK E&S와 미국의 수소전문기업 플러그파워의 합작회사인 해일로하이드로젠이 5개소(시범 2개, 특수 3개소), 효성과 독일 린데의 합작회사인 효성하이드로젠이 4개소(시범 2개, 특수 2개), SK E&S와 플러그파워의 수소사업 전문 합작법인인 SK플러그하이버스가 6개소(특수)를 구축하고 있다. 

SK E&S는 인천시 서구 원창동 일대 SK인천석유화학단지 내 부지에 연 3만 톤 규모의 액화수소플랜트를 건설 중으로, 올해 말부터 생산을 개시한다는 목표다.

효성과 린데의 생산 합작법인인 린데수소에너지는 울산시 용연동에 있는 효성화학의 용연공장 부지에 연산 1만3,000톤 규모의 액화수소공장을 건설 중으로, 올해 3분기에 준공할 예정이다. 2024년에 추가로 액화기를 설치해 중장기적으로 연 3만9,000톤으로 확대한다는 계획이다. 

환경부는 올해 1,896억 원 규모의 수소충전소 설치 보조금(86개소)을 집행할 예정이다. 86개소 중 신규는 일반 18개, 상용차용 32개(액체수소충전소 10개 포함)를 합쳐 총 50개소이다. 

환경부는 지난해 12월 29일부터 올해 2월 7일까지 한국자동차환경협회를 통해 신규 50개 사업 중 지자체 사업 12개를 제외한 38개 사업(액화 10개 포함)을 대상으로 ‘2023년 수소충전소 민간자본보조사업’을 공모한다.  
한편 정부는 기존 기체충전소를 액체충전소로 전환하기 위해 기술개발, 법적 기준, 시설개조 등의 지원방안을 마련할 계획이다.

국토교통부는 화물차휴게소, 차고지, 항만 등 주요 물류거점에 대형화물차(11톤급)용 수소충전소를 매년 2개소씩 구축할 계획이다. 현재 인천·울산·창원·성주 등 4곳에서 수소충전소를 구축 중이다. 

국토부는 지난해 12월 26일부터 올해 1월 27일까지 지자체 보조사업 1곳, 민간보조사업 1곳 등 총 2개소를 대상으로 2023년 대형 화물차용 수소충전소 구축사업자를 공모했다. 

한국가스공사도 민간기업들과 함께 시내버스 차고지를 중심으로 하루 최대 72대의 수소버스 충전이 가능한 융복합 수소충전소 6곳을 구축할 계획이다. 이를 위해 지난해 삼성물산(상사부문), 우드사이드 등의 민간기업과 LNG 기반 현장 제조식 수소충전소 구축을 위한 합작회사 ‘하이스테이션’을 설립했다. 가스공사가 지분율 29%로 최대주주 지위를 확보했다. 

하이스테이션은 통영 수소교통 복합기지 사업을 필두로 올해부터 지자체와 함께 국토교통부 수소교통 복합기지 사업 및 환경부 보조금 사업에 참여해 수소충전소 구축에 박차를 가할 계획이다. 

사실 국내 최대 수소 수요처는 발전 분야가 될 전망이지만 이전까지는 수소 먹는 하마인 ‘상용차’가 수소경제 활성화를 이끄는 주역이다.