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무협이 제안하는 수소산업 발전방안 ‘관심’

2023.09.01 16:08:22

“저장‧운송・산업 활용 분야 R&D 지원예산 확대 필요”
해외 수소 개발 기업 지원 위해 정책금융기관 참여 주문
“분산전원 ‘연료전지’ 경제성 확보 위한 지원 절실”
수소발전 입찰 물량 확대・수소차 충전요금 부가세 면제 제언

 

[월간수소경제 이종수 기자] 한국무역협회(KITA)는 무역업계를 대표하는 민간경제단체로서 한국경제인협회, 대한상공회의소, 중소기업중앙회, 한국경영자총협회와 더불어 경제5단체에 속한다. 수출입을 하는 무역업체가 주요 회원사로, 현재 약 7만5,000여 개의 무역업체가 회원사로 가입되어 있다. 현재 회장은 구자열 LS그룹 이사회 의장이다. 

 

수소가 국제 무역상품으로 떠오르면서 향후 한국무역협회의 역할이 커질 것으로 보인다. 한국무역협회는 지난 2022년 1월 두바이에서 아랍에미리트(UAE) 연방상공회의소, 아부다비상공회의소와 공동으로 ‘한-UAE 수소협력 비즈니스 라운드테이블’을 개최한 바 있다. 

 

한국무역협회 국제무역통상연구원은 지난 7월 26일 수소산업 경쟁력 강화를 위한 정책 연구의 일환으로 ‘친환경 수소생산을 위한 주요국 정책 비교’ 보고서를 발표한 데 이어 지난 8월 15일, 22일에는 각각 ‘수소 저장·운송 산업 육성 현황과 정책과제’, ‘주요국 수소 활용 정책 비교와 개선방안’ 보고서를 발표했다. 

 

<월간수소경제>는 지난 7월호에 ‘친환경 수소생산을 위한 주요국 정책 비교’ 보고서의 주요 내용을 정리한 데 이어 이번 9월호에는 나머지 두 개 보고서의 주요 내용을 정리했다.   
 
수소 저장·운송 분야
주요국 정책 현황
글로벌 시장조사업체인 스태티스타(Statista)와 마켓앤마켓(Markets and Markets)에 따르면 세계 수소 저장 시장 규모는 주요국의 적극 투자로 인해 2021년 147억 달러에서 연평균 4.4% 성장해 2030년에 약 217억 달러에 달할 것으로 전망된다. 


특히 현재 수소 운송 시장의 경우 기체 기반 운송으로 인해 수소의 유통 범위가 국내로 한정되어 있으나 향후 액체·액상 기술이 상용화될 경우 액화수소 수출입 터미널, 운송 선박, 파이프라인, 튜브트레일러 등 수소 저장 기술을 연계한 운송 인프라 투자가 활성화되어 시장 규모는 2050년에 약 5,660억 달러 규모로 비약적으로 성장할 전망이다. 


이에 따라 주요 수소산업국은 수소 저장·운송 기술 시장 우위를 점하기 위한 적극적인 산업 육성 정책을 펼치고 있다. 

 

 

독일은 자국의 우수한 기술력을 활용해 국가 간 연계를 추진하며 국제협력을 통한 역내외 파이프라인 구축과 수소의 운송 범위를 확장하고 있다. 연방교육연구부(BMBF)는 ‘TransHyDE flagship project’를 통해 저장·운송 분야에서 최대 8,280만 달러 규모의 프로젝트 4개(고압용기, 암모니아, LOHC, 기존·신규 가스관을 통한 수소 수송)를 진행 중이다. 


미국은 자국 수소 수요 충당을 위한 저장·운송 시스템을 마련하기 위해 관련 기술개발과 인프라 투자에 집중하고 있다. 배관망(파이프라인)과 육상 액화수소 운송 기술은 상용화에 도달했고, 액상 저장 기술을 보유해 탄탄한 시장을 구축할 전망이다. 에너지부(DOE)가 지난 2020~2021년에 추진한 ‘H2@Scale’ 프로그램에서 저장·운송 관련 프로젝트는 7개인 것으로 파악됐다. 


일본은 2030년까지 글로벌 수소공급망을 구축하기 위한 장거리 수소 저장·운송 기술 고도화 전략을 추진하고 있고, 국내외 수소 수입 실증사업과 기술개발에 민관이 공동으로 참여하고 있다. SPERA 프로젝트(2015년 발족), HySTRA(2017년 발족) 등 다년간 추진 중인 액화·액상 해상운송 실증사업들이 실질적인 성과를 내며 기술 상용화 단계에서 경쟁국보다 앞서는 것으로 평가된다. 

 

현재 경제산업성과 신에너지산업종합개발기구(NEDO)를 필두로 저장·운송 기술과 인프라 개발에 주력하는 ‘대규모 수소공급망 프로젝트’에 약 200억 엔을 지원 중이다.

 

호주는 수소 수출국으로 도약하기 위한 수출 연계 저장·운송 기술개발과 인프라 확충에 주력하고 있다. 이를 위해 수소 기술력이 뛰어난 독일·일본 등과 공동 프로젝트를 추진하고 있다. 이외에도 재생에너지청(ARENA)은 총 7개의 저장·운송 프로젝트를 선정해 950만 호주달러를 지원해 기술 자립에도 주력하고 있다.

 

 

국내의 경우 고압 기체 저장·운송 기술은 상용화 단계에 도달했으나 수소 국제 운송에 필수적인 액화·액상 기술은 아직 미흡하다. 

 

또 국내 수소 저장·운송 기술은 주요국 대비 경쟁력이 낮아 관련 기술의 투자 확대가 필요한 것으로 나타났다. 지난 10년간(2011~2020년) 한국의 수소 저장·운송 분야 세계 특허 출원 비중은 전체의 5%에 그쳤고, EU(33%), 미국(23%), 일본(22%)과 큰 격차를 보였다.  

 

이는 국내 수소산업 투자가 수소의 활용 분야를 중심으로 한 기술 투자에 치우친 것에 기인한 것으로 분석된다. 2016년부터 2020년까지 5년간 정부의 전체 수소 예산 4,149억 원 중 12%(507억 원)만이 수소 저장·운송 분야에 투자돼 수소 전 분야 중 가장 낮은 투자 비중을 차지했다. 2022년 수소경제 전환 예산에서도 수소 저장·운송 분야의 예산은 전체 예산의 4%(536억 원)에 그쳤다. 
 
정책 제언
보고서는 수소의 저장·운송 산업 발전을 위해 먼저 이 분야 R&D 지원예산을 확대해 선진국과의 간극을 좁힐 필요가 있다고 주문했다.

 

정부는 ‘산업기술혁신촉진법’, ‘국가연구개발혁신법’과 관련 법령에 근거한 ‘산업 기술혁신사업 공통 운영요령’에 따라 산업기술 혁신사업에 ‘정부지원연구개발비’를 지원하고 있는데, 기업·非기업, 기업 규모별(대·중·소)과 과제 유형별(원천기술형, 혁신제품형)로 연구개발비 지원 비중을 차등 적용하고 있다. 

 

현재 액화수소 충전 핵심부품 및 시설 안전 기술개발, 수소버스용 충전소 실증사업, 액체수소충전소용 저장용기 및 수소공급시스템 기술개발·운영 실증사업 등의 수소사업도 이 법령에 근거해 추진되고 있고, 기업·대학·연구소 등이 수혜를 받고 있다. 

 

현재 산업기술혁신사업 공통운영요령은 예외 요건을 명시해 연구과제에 대한 기업부담을 완화하고 있는데, 소부장 핵심전략 기술, 산업 위기 지역에 소재하는 기업, 도전성이 큰 과제 등에 해당될 경우 정부지원연구개발비 비중을 확대 적용하거나 중소기업 수준으로 지원 중이다.   

 

이에 따라 보고서는 수소 R&D 사업에 대한 특례기준을 마련해 연구개발 비용에 대한 정부 지원 비중을 확대할 것을 제언했다. 산업기술혁신사업 공통운영요령을 개정해 ‘수소 기술개발 과제’에 참여하는 기업일 경우 기업 유형과 상관없이 중소기업 수준으로 연구개발비를 지원하자는 것이다. 

 

정부는 2050년 청정수소 생산 계획량 중 82%를 해외에서 생산된 수소(암모니아)로 수급할 계획이다. 그러나 2050년까지 40개 공급망을 확보한다는 목표만 제시하고 있을 뿐 해외 수소 확보를 위한 글로벌 공급망 구축에 대한 구체적인 추진전략이나 방안이 다소 부족하다.

 

독일과 일본은 담당기관을 지정해 수소 국제협력 및 관련 사업을 전담하며 대규모 지원을 하고 있다. 독일 GIZ(국제협력공사)는 수소 기술 선진국 외에도 생산 잠재성이 높아 자국의 수소 기술 잠정 수요처가 될 수 있는 국가 등 총 33개국과의 협력을 추진하고 있다. 일본은 수소 지원 전담기구인 NEDO(신에너지산업종합개발기구)가 해외 생산 협력 프로젝트를 추진 중이다. 

 

반면 국내는 선진국 중심의 12개국과 R&D 기술협력이 이루어지고 있으나 생산으로 이어지는 협력과 공급처 다변화를 위한 노력은 다소 미진한 상황이다. 해외 수소 개발 사업 추진 시 금융기관과의 연계를 강화해 프로젝트 파이낸싱 체계를 구축하고, 사업의 재원과 지속성 확보가 요구된다. 유럽투자은행은 EU혁신기금에서 추진되는 프로젝트들에 관여하며, 매년 100억 유로(약 13조5,800억 원)의 금융지원(대출 등)을 추진하고 있다. 

 

보고서는 전담기구에 대한 전폭적인 지원과 구체적인 전략 수립을 통해 해외 국가와 R&D-개발(생산) 연계성 협력체계를 강화하고, 사업 자금 규모가 크고 위험성이 높은 자원개발 사업 특성상 기업 리스크를 분담할 수 있도록 정책금융기관(수출입은행, 산업은행, 무역보험공사 등)을 필수적으로 참여시킬 필요가 있다고 제언했다.

 

 

고압가스안전관리법에 근거한 압축수소 운송용 복합재료용기 제조의 시설·기술·검사 기준은 복합재료 용기의 내용적과 사용압력을 450L, 450bar로 제한 중이다. 이러한 수소 운송 능력은 선진국(미국, 유럽 등)의 절반 수준이다. 국제기준(EN, ISO)은 복합재료용기(Type 4) 용적을 3,000L 이상으로 규정하고 있어 국내의 450L 기준으로는 타국 대비 수소 저장·운송 경쟁력이 약화될 우려가 있다.

 

정부는 지난 2020년 4월 ‘친환경차 분야 선제적 규제혁파 로드맵’을 통해 2022년까지 복합재 튜브트레일러 용적 기준을 550L 이상으로 상향하고, 2023년까지 충전압력(사용압력)과 내부용적을 700bar, 1,400L로 허용키로 발표했으나 일정대로 실행되지 않아 높은 용적과 압력의 용기를 개발한 업체들이 제품 출시를 하지 못하는 상황이다. 

 

보고서는 기술기준(KGS AC419)의 용기 충전압력과 내부용적 기준을 완화해 정책 일정에 맞추어 제품 개발을 해온 업체들의 제품 출시가 원활할 수 있도록 지원해야 한다고 제언했다. 이와 함께 대형 수소용기 인증을 위한 시험기관의 시험설비 구축도 병행해 관련 제품들이 인증을 획득하도록 지원할 것을 주문했다. 

 

현행 수소법에서는 수소안전관리를 위해 제조·사용에 따른 허가와 시설기준, 검사기준 등을 규정하고 있다. 모든 연구소는 ‘연구실 안전환경 조성에 관한 법률’에 근거해 안전관리 의무를 수행하고 있으나 수소 기술개발을 위한 연구일 경우 수소법상의 허가와 검사기준 등을 추가로 준수해야 해 연구자들이 관련 연구를 포기하는 사례가 발생하고 있다.

 

고압가스안전관리법, 자동차관리법 등 안전 규정이 포함된 다른 법에서는 시험용과 연구개발용은 각종 검사와 인증에 대해 예외로 규정하고 있다.

 

보고서는 시험용 또는 연구개발용 수소사용 시설에 대해서는 수소법상 예외규정을 두어 연구 활성화를 도모할 필요가 있다고 제언했다. 수소법을 개정해 시험·연구목적용으로 수소사용 시설을 제작하는 경우 검사를 면제하는 조항을 신설하자는 것이다. 
 
수소 활용 분야
주요국 정책 현황

딜로이트에 따르면 세계 수소 활용 시장 규모는 2050년 약 1조 달러로 성장할 것으로 전망된다. 특히 수소 활용 시장 중 수소차·선박 등 수송 수단 부문의 시장이 약 7,000억 달러 규모로 가장 큰 비중을 차지할 것으로 예상된다.  

 

BNEF는 2050년 수소 수요량이 13억7,000만 톤에 이르고, 그 중 철강과 석유화학 등 산업용으로 활용되는 수소가 37%(5억2,000만 톤)를 차지할 것으로 전망했다. 

 

세계 수소 활용 시장에 대한 수요가 급성장함에 따라 주요국은 각국 특성에 맞는 수소 활용 제고 정책을 펼치고 있다.

 

독일은 ‘산업의 탈탄소화’ 자금 지원 프로그램, 탄소 차액 거래 계약 제도 등 산업부문의 수소 활용도 제고 정책을 중점적으로 추진하고 있다.

 

미국은 트럭·버스 등 수소상용차를 통한 운송 부문의 탈탄소화 정책을 추진 중이며, 수소 환원제철 프로젝트 지원 등 화석연료를 사용하는 산업부문에서의 수소 활용 증대를 위한 자금을 지원하고 있다. 

 

일본은 2030년 전원 구성의 1%를 수소와 암모니아로 충당하는 목표를 제시하고, 그린혁신기금을 활용해 철강·석유화학 등 주요 업종의 수소 원료 활용 촉진과 관련 기술개발을 지원 중이다. 

 

중국은 수소 활용 부문 전반에서 다양한 시범 응용 사업을 추진하고 있고, 수소 수송 수단 보급 확대를 위한 시범도시 인센티브 프로그램을 시행 중이다. 

 

 

국내 정부도 수송 수단 다양화와 보급 확대 전략을 추진하는 동시에 수소 혼소 발전 확대, 온실가스 다배출 산업 수소 활용 기반 마련 등 발전·산업부문 수소 활용 제고 정책을 펼치고 있지만 미흡한 부분이 있어 이의 개선방안이 필요하다.
 
정책 제언
2023년 수소 활용 관련 R&D 예산 중 산업부문의 수소 활용을 제고하기 위한 예산이 발전·수송 부문 대비 부족하다.  

 

탈탄소 산업구조 전환을 위한 탄소중립 산업핵심기술개발사업을 올해 착수했지만 산업 부문 수소 활용 관련 예산은 철강 부문에 집중되어 있고, 지원 규모도 적은 상황이다.

 

탄소중립 산업핵심기술개발사업에 대한 예산이 산업통상자원부가 당초 제출한 6조5,662억 원 규모에서 예비타당성조사 결과 약 86% 삭감된 9,352억 원으로 결정됐다. 이 과정에서 철강 부문에서는 ‘분광수소 유동환원 공정 실증사업’, ‘수소환원-신 전기로 연속 신공정 기술개발’, 시멘트 부문에서는 ‘수소연료를 이용한 신열원기술’ 관련 예산이 삭감됐다. 기초기술·개념설계 연구개발 과제들만 포함되고 실증분야 예산이 대폭 삭감되어 기업들의 부담이 더욱 커질 것으로 보인다. 

 

독일·미국·일본 등 주요국은 정부 주도로 산업 부문 수소 활용 기술개발을 위한 R&D 지원 프로그램을 다수 운영 중이다. 

 

보고서는 산업 부문의 수소 활용도 제고를 위해 R&D 예산 지원을 대폭 확대해야 한다고 제언했다. 지난 2022년 예비타당성조사에서 삭감 또는 미반영된 과제에 대해 재검토를 거쳐 적극 추가해야 한다는 것이다. 

 

 

‘분산에너지 활성화 특별법’이 지난 6월 제정·공포되어 오는 2024년 6월 시행 예정이다. 이에 따라 연료전지와 수소발전사업이 분산전원에 포함되어 혜택을 받을 수 있을 것으로 기대된다.

 

이 법을 통해 일정 규모 이상의 신규 택지·도시개발 사업자 등에게 에너지 사용량 일부를 분산에너지로 충당하도록 의무를 부여하고 미충족 시 과징금을 부과토록 하고 있으나 이에 대한 정책적 지원과 유인책은 부재한 상황이다. 

 

도심지에 소규모로 설치가 가능한 연료전지의 특성상 분산전원으로서 활용도가 높을 것으로 예상되나 높은 연료비 등으로 인한 제약을 해소하기 위한 실효성 있는 지원제도 도입이 절실하다. 

 

미국 캘리포니아주에서는 분산전원 확충을 위해 자가발전보조금프로그램(SGIP)을 시행하고 있다. 현재는 전원별로 기본 인센티브를 동일하게 하고 발전용량별로 차등 지급하지만 과거에는 발전원별로 인센티브를 다르게 설정하고 연료전지에 인센티브를 가장 높게 지급하며 시장확대를 추진했다.

 

SGIP와 연계한 비용편익 분석 보고서도 발간해 운영자, 발전사, 시민의 입장에서 사회적 편익과 비용을 분석하고 경제성을 파악하고 있다.  

 

보고서는 에너지 소비의 일부를 분산에너지로 채워야 하는 에너지 사용자의 부담을 고려해 시행령 제정 시 실질적 보상체계를 구축하고 분산전원 활용 유인을 제공해야 한다고 제언했다. 

 

분산에너지사업의 사회적·경제적 편익 확대를 위해 노력하고, 이러한 편익을 산정할 수 있도록 하는 법령(제46조)에 근거해 사용자에 대한 인센티브 제도(조세 감면 등)를 구체화하고, 제47조(보조·융자)와 제48조(분산에너지사업 등에 대한 기금의 투자)에 따라 보조·융자와 기금 투자 관련 근거 조항을 시행령에 구체적으로 반영해 분산전원 도입·사용에 대한 보조금을 제공하고 초기 시장 활성화를 유도해야 한다는 의견이다. 

 

 

정부는 올해 6월 신재생에너지공급의무화(RPS) 제도에서 수소를 분리한 수소발전 입찰시장을 도입했다. 수소발전 입찰시장은 일반수소 시장과 청정수소 시장으로 구분해 개설된다. 

 

3개년(2023~2025년) 수소발전 입찰시장 개설물량은 △2023년 일반수소 1.3TWh(설비용량 기준 200MW) △2024년 일반수소 1.3TWh·청정수소 3.5TWh △2025년 일반수소 1.3TWh·청정수소 3TWh이다. 

 

이는 ‘제10차 전력수급기본계획’에 기초한 것이다. 정부가 2021년 11월 ‘수소경제 이행 기본계획’을 통해 2030년 수소발전 목표 물량을 발전기술별 구분 없이 48TWh로 발표했지만 올해 1월 제10차 전력수급기본계획을 확정하며 29TWh(연료전지 16TWh·수소암모니아 13TWh)로 줄였다.

 

정부는 수소공급 등 인프라 구축 상황, 발전의 경제성, 사업자의 사업 의향 등을 고려해 목표 발전량을 정했고, 향후 경제성, 인프라, 기술발전 추이 등을 고려해 목표 확대가 가능하다고 판단했다.

 

수소발전 입찰시장 도입으로 입찰 규모 등에 대한 불확실성이 해소된 긍정적 면이 있으나 물량이 적어 관련 기업들의 수익성 악화가 우려된다. 

 

보고서는 2026년 이후의 수소발전 입찰 물량을 결정하는 ‘제11차 전력수급기본계획’ 수립(2025년) 시 연료전지의 연도별 보급물량을 상향하고, 이에 따라 수소발전 입찰시장 물량도 확대해야 한다고 제언했다.

 

 

정부는 건물·주택용 연료전지 설치에 대해 보조금을 지원해 보급률 제고 정책을 추진하고 있으나 가동률이 50% 미만인 상황이다. 연료전지용 도시가스 요금이 일반·주택용 도시가스 요금이나 전기요금보다 비싸 경제성이 떨어지는 것이 주요 원인으로 분석된다. 

 

보고서는 건물용 연료전지 요금체계 개편과 인센티브 제공을 통해 경제성을 높여 연료전지 운영 지속성을 보장하고 연료전지 보급 활성화를 추진해야 한다고 제언했다. 

 

상대적으로 저렴한 냉방용 가스요금을 적용하거나 이러한 수준에 맞는 요금을 별도 책정하는 개별요금제를 도입해 가동유인을 제공하고 운영의 지속성을 높여야 한다는 것이다. 또 산업부가 2021년 11월부터 추진한 차량충전 목적의 수소제조용 천연가스 요금을 3년간 25% 인하하는 정책을 연료전지 발전용 천연가스 요금에 대해서도 동일하게 적용하는 방안을 검토할 필요가 있다는 것이다.

 

아울러 현재 생산되는 전력을 상계처리하고 있는 태양광발전과는 달리 연료전지는 생산된 전력을 매전·매입할 수 없으므로 자가 생산·소비 전력에 대해 별도 인센티브를 부여해 경제성을 확보토록 해야 한다는 게 보고서의 의견이다. 

 

수소차 보급 확산정책에도 불구하고 충전인프라 미흡, 소비자의 인식 부족 등 여러 요인으로 인해 수소차의 보급률은 정책 목표를 크게 하회하고 있는 실정이다. 2022년 수소차 보급목표는 6만7,000대였으나 실제 보급된 수는 3만 대에도 미치지 못했다. 

 

 

환경부가 올해 발표한 친환경차 보급시행 계획에 따르면 2023년 수소차 보급목표는 4만7,000대로, ‘제4차 친환경차 보급계획(2021~2025년)’에서 제시한 2025년도 보급목표인 20만 대의 1/4 이하 수준이다. 

 

보고서는 수소차 보급목표를 달성하기 위해 수소 충전요금에 대한 부가가치세를 한시적으로 면제하는 방안을 제언했다.

 

‘조세특례제한법’과 ‘환경친화적 자동차의 개발 및 보급 촉진에 관한 법률’에 따라 전기차나 수소전기차를 구매할 때 부가가치세는 면제된다. 차량 구매 비용에 대한 부가가치세만 면제할 것이 아니라 수소충전소 요금에 대해서도 부가가치세를 면제해 수소차 운영비용 혜택을 지원하자는 것이다. 이때 일몰 기간을 설정해 한시적 유예기간을 적용함으로써 수소차 관련 전후방 사업자의 기술개발·혁신을 유도하자는 의견이다. 

이종수 기자 jslee@h2news.kr
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