[월간수소경제 이종수 기자] 미국, 일본, 독일 등은 250개소 이상의 액체수소충전소를 운영하는 등 액화수소를 중심으로 수소생태계를 확장하고 있다. 국내도 올해 말부터 처음으로 액체수소가 생산될 예정임에 따라 액체수소 수요 발굴과 액체수소충전소 구축이 다급해졌다. 

SK E&S, 효성중공업, 두산에너빌리티는 올해 안으로 국내 수소액화 플랜트를 준공해 국내시장에 처음으로 세계 최대 규모인 연간 4만 톤 정도의 액체수소를 생산·공급할 계획이다. 

정부는 지자체, 기업 등과 수소버스 전환 업무협약을 체결하는 등 액체수소 수요 창출을 위해 노력하고 있다. SK를 중심으로 전국 각지에서 액체수소충전소 구축도 진행되고 있다. 올해 말까지 10여 곳의 액체수소충전소가 본격 운영을 개시할 것으로 예상된다.  
 
정부, 액화수소사업 제도 정비한다
정부는 지난 2022년 11월 9일 개최한 ‘제5차 수소경제위원회’에서 ‘청정수소 생태계 조성방안’을 통해 수송 분야에서 대규모 수소 수요를 창출하기 위해 2030년까지 수소상용차 3만 대, 액체수소충전소 70개소 보급 계획을 밝혔다.  

이를 위해 수소버스·트럭의 구매보조금 확대, 지자체 대상 수소버스·충전소 구축 지원 시범사업(수소연료전지시스템 구매지원), 경찰버스의 수소버스 전환, 수소버스 취득세 감면 및 고속도로 통행료 감면 연장 등을 추진해오고 있다. 

 

 

또 액체수소충전소 구축 보조금 확대와 기술개발 지원으로 액체수소충전소를 확대해 나가겠다는 계획이다. 우선 환경부는 2022년부터 올해까지 총 40개소의 액체수소충전소 구축 보조금(개소당 70억 원)을 지원한다. 2022년 20개소에 이어 올해는 20개소를 추가 선정해 지원할 예정이다. 올 상반기에 10개소, 추가 공모를 통해 지난 7월 10개소를 각각 선정했다.  

기존 기체충전소를 액체충전소로 전환하기 위해 기술개발, 법적 기준, 시설 개조 등의 지원방안도 마련할 계획이다. 아울러 지하 매몰형·이동형 액체수소충전소, 수소복합스테이션 등 유형과 목적을 고려한 새로운 액화충전모델도 개발·보급한다는 계획이다.   

 

그간 국내에는 액체수소 사용사례가 없어 고압가스 안전관리법상 액화수소 플랜트의 주요 설비, 수송 트레일러 용기, 충전소의 기술·안전기준 등이 부재한 상황이다. 이에 따라 정부는 국내기업의 액화수소사업 추진을 위해 액화수소 전주기에 걸친 임시 안전기준(27종)을 마련해 규제샌드박스를 통한 실증사업을 추진하고 있다. 이를 통해 SK, 효성, 하이창원(창원산업진흥원-두산에너빌리티), 코하이젠이 지난 2022년부터 액화수소 생산시설과 액체수소충전소를 구축 중이다.

 

 

정부는 지난 5월 9일 발표한 ‘수소 안전관리 로드맵 2.0’에 따라 현재 추진 중인 규제샌드박스 실증사업 결과를 반영해 2024년까지 일반 안전기준으로 제도화해 기업들이 규제샌드박스 승인 없이도 액화수소 사업을 할 수 있도록 제도를 정비할 계획이다. 

 

‘수소 안전관리 로드맵 2.0’에 따르면 액화수소와 관련해서는 2027년까지 총 10개의 ‘액화수소 전주기 제품·설비 안전기준’을 마련할 계획이다. 10개 과제 중 2024년까지 완료키로 한 것은 △액화수소 생산·유통·활용을 위한 전주기 안전기준 △액화수소 생산용 액화천연가스(LNG) 냉열 배관 안전기준 △액화수소 저장탱크 안전기준 △액화수소 운송 차량(탱크로리, 탱크트레일러) 제조·안전기준 △액화수소 핵심부품(용기·밸브·기화기) 안전기준 등 5개 과제이다. 

 

아울러 액화수소 관련 부품·장비 등에 대한 민간의 성능·안전검사와 인증 수요를 지원하기 위해 액화수소 검사지원센터(2022~2025년, 충북 음성)와 액화수소 신뢰성평가센터(2023~2025년, 강원 삼척)를 구축 중이다. 
 
액체수소 수요처 발굴
SK E&S는 SK인천석유화학 공장에 연간 3만 톤(하루 90톤), 효성과 린데는 울산 효성화학 용연3공장에 연간 5,200톤(하루 15톤), 창원산업진흥원과 두산에너빌리티는 창원 두산에너빌리티 공장에 연간 1,700톤(하루 5톤) 규모의 수소액화 플랜트를 준공할 예정이다.  

 

가장 관심이 집중되는 곳은 단연 생산 규모가 가장 큰 SK E&S의 인천 수소액화 플랜트다. SK E&S는 지난 2021년 7월부터 약 6,000억 원을 투입해 액화플랜트를 막바지 구축 중으로, 오는 11월부터 본격적으로 액체수소 생산을 시작할 계획이다.  

 

 

한편 SK E&S는 한국중부발전과 함께 약 5조 원을 투입해 충남 보령에 있는 보령LNG터미널 인근에 세우는 세계 최대 규모 블루수소 생산기지와 연계한 수소액화 플랜트를 건설할 예정이다. 이 기지의 연산 규모는 25만 톤으로, 기체수소 20만 톤은 파이프라인을 통해 인근 지역에 연료전지 등 수소발전용으로, 5만 톤은 액체수소 형태로 전국 수소충전소에 모빌리티용으로 공급한다.

 

올해 말부터 생산될 예정인 연간 약 4만 톤 규모의 액체수소가 제대로 유통되기 위해선 이를 사용할 수요처(버스 등 수소상용차)와 충전소가 적기에 수반되어야 한다.  

 

이에 따라 정부와 지자체, 기업들은 액화수소 수요처를 발굴하기 위해 적극적으로 나서고 있다. 지자체와 기업 중 국내 최대 규모의 인천 액화플랜트(연산 3만 톤)를 가동할 예정인 SK E&S와 인천시가 가장 발 빠르게 움직이고 있다. 

 

환경부는 지난 2월 22일 인천 송도컨벤시아에서 국토교통부, 인천광역시, 현대자동차, SK E&S와 함께 ‘인천 수소버스 선도도시 조성 실시협약’을 체결했다. 이를 통해 인천시는 올해 200대 이상, 2024년까지 누적 700대의 시내버스 및 광역·전세버스를 수소버스로 전환할 계획이다.

 

현재 인천에는 환경부의 ‘수소충전소 설치 민간자본보조사업’을 통해 경서동(신백승여행사), 가좌동(세운산업), 오류동(SK플러그하이버스), 항동(세운산업-SK플러그하이버스 컨소시엄) 등 총 4개소의 액체수소충전소가 구축 중으로, 올해 4분기에 2개소(경서·가좌)가 운영에 들어갈 예정이다. 

 

인천국제공항 지역 내에도 액체수소충전소가 들어선다. SK E&S와 플러그파워와의 합작법인 SK플러그하이버스는 지난 2월 22일 국토부, 인천시, 인천국제공항공사, 한국가스기술공사와 ‘수소모빌리티 보급 확산을 위한 친환경 공항 인프라 조성 업무협약’을 체결하고, 2024년까지 약 130억 원을 투입해 인천공항 제2여객터미널(T2) 버스차고지 내에 액체수소충전소를 설치하고, 기존 정비·세차·주차 등의 부대시설을 활용하는 ‘인천공항 수소교통 복합기지’ 구축에 협력하기로 했다.

 

 

환경부는 지난 5월 4일 서울 웨스틴조선 호텔에서 삼성전자·SK하이닉스 등 7개 기업, 서울·인천·부산·경기·충북 등 12개 지자체, 전국전세버스운송사업조합연합회·제로쿨투어 등 7개 운수사와 통근버스를 수소버스로 전환하기 위한 업무협약을 체결했다.

 

이를 통해 참여기업의 통근버스를 올해 250대 이상, 2026년까지 2,000대 이상을 수소버스로 전환한다는 목표다. 

 

또한 환경부는 지난 6월 7일 서울시청에서 서울특별시, SK E&S, 현대자동차, 티맵모빌리티와 함께 서울시의 공항버스와 시내·통근버스를 수소버스로 전환하기 위한 업무협약을 체결했다. 이를 통해 서울시에 2026년까지 총 1,300대의 수소버스를 보급할 계획이다. 인천공항에서 서울로 진입하는 공항버스 300여 대와 서울시 시내버스와 민간기업 통근버스 1,000여 대를 포함한 목표다. 2026년까지 서울시 내 수소버스 전용 수소충전소 5곳을 확충하는 내용도 포함됐다.

 

환경부는 지난 6월 8일 강원도 원주시 인터불고 호텔에서 강원도와 원주시, 국립공원공단·국민건강보험 등 5개 공공기관, SK E&S·현대자동차·강원도 전세버스 운수사업조합 등 3개 기업과 함께 원주혁신도시 소재 공공기관의 수소버스 전환을 위한 업무협약을 체결했다.

 

이번 협약을 통해 강원도에 2026년까지 수소버스 100대 이상을 보급하고, 원주혁신도시 공공기관이 통근·행사·업무용 등으로 이용하는 기존 내연기관 버스를 수소버스로 전환할 계획이다. 

 

 

한편 환경부는 오는 2024년 수소버스 구매 보조사업 물량을 올해 700대에서 대폭 상향할 계획이다. 

 

SK E&S는 지난 7월 18일 서울 종로구 SK서린빌딩에서 CJ대한통운, 한국복합물류, SK플러그하이버스와 ‘수소 기반 친환경 물류 생태계 조성을 위한 업무협약’을 체결했다.

 

CJ대한통운은 경기도 군포·동탄·양지 지역 내 물류센터에 수소 지게차·화물차를 도입하기로 했다. SK플러그하이버스는 수소 지게차·화물차 등에 연료를 공급할 액체수소충전소를 구축한다. CJ대한통운의 자회사인 한국복합물류는 전국 물류기지 내 적합한 부지에 액체수소충전소를 구축하기로 했다.
 
올해 말 액체수소충전소 등장
SK E&S는 올해 11월부터 인천에서 연간 3만 톤 규모의 액체수소를 생산하는 데다가 향후 보령에도 수소액화 플랜트를 건설할 예정임에 따라 대규모 액체수소를 유통하기 위해 전국 각지에 액체수소충전소를 구축·운영할 계획이다. 글로벌 수소기업 플러그파워와(미국)의 합작법인 ‘SK플러그하이버스’가 액체수소충전소 구축을 담당하고 있다. 

 

 

환경부는 2022년부터 ‘수소충전소 설치 민간자본보조사업’을 통해 총 40개소의 액체수소충전소 구축 보조금을 지원하는데, 지금까지 40개소 중 SK플러그하이버스가 평택 모곡 등 26개소를 거머쥐었다. SK플러그하이버스는 26개소 중 처음으로 ‘인천 오류 충전소’를 2024년에 개소할 예정이다. 

 

효성중공업과 독일 린데의 합작사인 효성하이드로젠도 오는 12월부터 연간 5,200톤 규모의 수소액화 플랜트(울산 용연공장)를 준공할 예정임에 따라 환경부 민간자본보조사업을 통해 광양 초남 등 6개소의 액체수소충전소를 구축 중이다.   

 

 

수소상용차용 충전소 구축·운영을 위해 지난 2021년 3월 출범한 코하이젠도 액체수소충전소 구축에 나섰다. 

 

코하이젠은 현재 전주평화 수소충전소와 창원성주 수소충전소를 운영하고 있으며, 파주 봉서, 세종 대평 등 전국 19개 지역에서 상용차용 대용량 수소충전소(기체)를 구축하고 있다. 올해 환경부 민간자본보조사업을 통해 나주 건재, 군산 외항 등 2개 지역에서 처음으로 상용차용 액체수소충전소 구축을 시작했다. 2028년까지 전국 30개 지역에 기체 또는 액화 방식의 대용량 수소충전소를 구축·운영할 계획이다.

 

환경부 민간자본보조사업자에는 운수사도 포함되어 있어 눈길을 끈다. 

 

인천시에 소재한 시내버스 회사인 세운산업은 인천 가좌, 인천 항동 등 2개소의 액체수소충전소를 구축 중이다. 올해 4분기에 운영 개시 예정인 인천 가좌 충전소는 세운산업의 가좌차고지 내 LCNG충전소 옆에 지어지는 복합형이다. 인천 항동 충전소는 SK플러그하이버스 컨소시엄과 함께 지난 3월 사업자로 선정되어 2024년 후반기에 개소할 것으로 예상된다.    

 

신백승여행사는 현재 인천시 서구 경서동 차고지에 액체수소충전소를 구축 중으로, 올해 4분기에 운영을 개시할 예정이다.  

 

신백승여행사는 인천시 서구 검암경서동에 본사를 둔 전세버스 회사로, 계열사로 인천 서구 시내버스 회사인 마니교통을 보유하고 있다. 올해 초 인천시 일대의 공공기관과 기업들을 대상으로 1호 수소 통근버스를 도입해 영업 중이다. 환경부가 지난 5월 7개 기업, 12개 지자체, 7개 운수사가 참여한 가운데 서울 웨스틴조선 호텔에서 개최한 ‘통근버스를 수소버스로 전환하기 위한 업무협약’에도 참여할 정도로 수소버스 도입에 적극적이다.

 

환경부가 지난 3월 22일 비앤디파트너스 서울역점에서 개최한 ‘수소상용차 보급 확대 정책간담회’에서 수소버스 보급 우수사례로 신백승여행사가 소개되기도 했다.

 

세운산업과 신백승여행사 사례는 다른 운수사의 벤치마킹이 될 것으로 보인다. 대규모 차량을 보유한 운수사들의 경우 경제성이 어느 정도 확보된다면 자체 대용량 기체수소충전소나 액체수소충전소를 구축해 운영할 것으로 보인다. 

 

환경부가 과거 CNG버스 도입 시 초기에는 도시가스 회사들이 주로 CNG충전소를 운영했다. 그러다가 경유버스를 CNG버스로 본격 전환하는 운수사들이 CNG충전소 구축에 투자하면서 현재는 시내버스 회사 차고지에서 CNG충전소를 쉽게 볼 수 있다.    

 

 

환경부는 인천, 경북 구미 등을 중심으로 빠르면 10여 곳의 액체수소충전소가 올해 말부터 운영을 개시할 것으로 예상하고 있다. 

 

환경부 관계자는 “액체수소는 기체수소와 비교했을 때 한 번에 10배 이상 더 많은 수소를 운송할 수 있어 액체수소충전소 운영으로 대형 수소상용차 충전이 개선될 것으로 기대된다”고 밝혔다.   

 

금한승 환경부 기후탄소정책실장은 “환경부는 수소버스 등 상용차 중심의 수소차 보급을 위해 수소상용차를 위한 충전소 구축을 적극적으로 지원하고 있다”라며 “연말부터 액화수소가 생산되고 액체수소충전소가 운영되면 수소상용차 보급의 전환점이 될 것”이라고 밝혔다.

 

또한 강원도와 창원에서는 기존 기체수소충전소를 액체수소충전소로 전환하는 실증사업이 진행되고 있어 주목된다. 

 

강원도는 지난 2022년 7월 강원 액화수소산업 규제자유특구에서 ‘액체수소 생산 및 고정식 충전소 제작 실증’에 착수했다. 액체수소를 하루 200kg가량 생산하는 시설과 함께 기존 기체수소충전소에 액체수소 저장탱크, 기화기 등을 도입해 액체수소충전소로 전환하는 것을 실증할 예정이다. 

 

창원산업진흥원은 지난 7월 규제샌드박스 실증특례를 승인받아 이미 구축된 기체수소 충전 공정에 액체수소 설비(액체수소 저장탱크, 기화기 등)를 추가하는 충전소와 액체수소 설비(액체수소 저장탱크, 극저온 펌프 등)를 신규 구축하는 두 가지 형태의 액체수소충전소를 구축·운영할 예정이다. 

 

 

한국에너지공과대학교(켄텍)가 주관하는 세계 최대 규모 액체수소충전소 실증사업도 추진되고 있다. 이 사업은 산업부의 국책연구과제로 4년 동안 진행되며, 켄텍과 함께 한국가스기술공사, SK플러그하이버스, 니키소씨이앤드아이지코리아, 광신기계공업, 한국가스안전공사 가스안전연구원, 광운대학교 산학협력단, 한국생산기술연구원이 참여한다. 

 

올해 연말까지 충북 영동군 계산리에 하루 버스 60대 충전이 가능한 1.2톤 용량의 액체수소충전소를 구축해 액체수소충전소에 대한 국내 안전기준을 마련하고, 안전한 운영을 위한 표준 통합관리 모니터링시스템도 개발할 예정이다.

 

이번 과제 연구책임자인 황지현 켄텍 교수는 “향후 5년 내 많은 액체수소충전소가 국내에 건설·운영될 예정인데, 켄텍을 포함한 8개 기관이 협력해 액체수소충전소 인프라 구축을 위한 안전한 가이드라인을 제시하겠다”고 밝혔다.

 

국내에도 액화수소 시장이 열린다. 액화수소산업이 아직 초기인 만큼 산업 확장을 위해선 정부와 지자체, 기업들의 긴밀한 협력이 필요하다. 특히 지금은 수소버스 등의 액체수소 수요처 확대와 충전소 구축이 시급한 상황이다.  

 

환경부 관계자는 “수소충전소 사업자, 액화수소 생산자 등과 긴밀히 협의해 액체수소충전소 설치를 적극 지원해 나가겠다”라며 “아울러 수소버스 보급 확대 등 수소 수요처를 적극 발굴해 수소생태계를 구축하도록 노력하겠다”고 밝혔다.