[월간수소경제 이종수 기자] 국내 수소전기차 보급은 정부의 구매보조금 지원 등에 힘입어 지난 2013년 투싼ix를 시작으로 올해 10월 31일까지 총 2만7,870대(등록 대수)를 기록했다.

특히 지난 2018년 평창동계올림픽 때 주행거리가 늘어나고, 가격이 저렴해진 차세대 수소전기차 ‘넥쏘’ 시범운행을 거쳐 그해 3월 넥쏘가 공식 출시된 이후 수소차 구매 수요가 급증했지만 수소충전소가 뒷받침되지 않아 구매를 미루는 경향이 있었다. 수소차를 구매해도 충전소가 극히 부족해 충전하러 먼 거리에 있는 충전소를 찾아야 하는 불편함도 컸다.

더군다나 2019년부터 2020년 상반기까지 진행된 수소시내버스 시범사업(13대) 결과를 토대로 2021년부터 본격적으로 수소버스가 보급되기 시작했고, 수소화물차(5대) 시범사업도 진행 중으로 승용차에서 상용차로 수소차 보급이 확대될 전망이어서 수소충전소 구축 확대가 시급한 과제가 되었다.

정부가 수소충전소 확충을 위한 여러 지원방안을 추진하고, 수소충전소 특수목적법인 수소에너지네트워크를 중심으로 한 민간 투자도 이루어지면서 충전소 구축이 활발해졌지만 지난 11월 8일 현재 208기를 구축해 2022년 목표인 310기 달성은 역부족이다.

다음 목표인 2025년 450기 달성을 위한 새로운 출발을 준비할 때다.

민관 수소충전소 확충 노력
정부는 지난 2019년 1월 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 통해 2022년까지 수소차 6만7,000대, 수소충전소 310기를 보급한다는 목표를 제시했다. 2040년까지 수소차는 290만 대, 수소충전소는 1,200기 이상 확충한다는 계획이다.

로드맵에는 수소충전소 조기 확충 및 경제성 확보를 위해 설치보조금 지원, 준주거・상업시설 내 수소충전소 허용 등 충전소 설치 관련 규제완화, 융복합충전소(LPG・CNG・수소) 및 이동형 충전소 설치 허용 등 다양한 제도개선과 함께 압축기・고압밸브・저장용기 등의 핵심부품 및 충전기술 국산화 개발 지원 계획을 담았다.

특히 부지확보, 설비·기자재 수입 등에 드는 높은 비용부담은 수소충전소 조기 확산에 큰 걸림돌이 되었다. 또 민간 사업자의 경제성 확보를 위한 초기 운영비 지원제도가 없었고, 수소충전소 핵심부품 국산화율도 약 40% 수준에 불과한 상황이었다.

2019년 당시만 해도 대구・세종・강원・전북・제주 등 5개 광역지자체에는 수소충전소가 하나도 없는 등 충전 인프라 수가 극히 부족한 상황이었다. 절대적인 수소충전 인프라 물량 확대와 함께 접근성과 편의성을 고려한 균형 있는 충전소 확충 전략을 조기에 마련할 필요가 있었다.

또 1기의 수소충전소에서 시간당 수소차 4~6대만 충전이 가능함에 따라 대기시간이 길어지는 등 수소차 이용자의 불편이 발생, 실시간 수소충전소 모니터링시스템 구축 등을 통해 고장 여부,대기・운영 시간 등 사용자 편의 제고를 위한 정보를 제공할 필요성도 제기됐다.

강릉 과학단지 수소탱크 폭발사고(2019년 5월)와 노르웨이 수소충전소 화재사고(2019년 6월)가 발생하면서 수소의 안전성 문제도 불거졌다. 수소충전소 인근 주민들의 안전 관련 민원이 증가하고, 정부·지자체의 수소 안전 홍보 노력 부족 등의 문제점이 지적되기도 했다.

이에 따라 정부는 지난 2019년 10월 경제성・편의성・안전성에 초점을 맞춘 ‘수소 인프라 및 충전소 구축방안’을 발표했다. 우선 전국 주요 도시와 고속도로에 2022년까지 310기, 2030년까지 660기, 2040년까지 1,200기의 충전소 구축 계획을 밝혔다.

2022년까지는 주요 도시 수소충전소 및 버스 전용충전소 250기,고속도로 휴게소 및 환승센터 수소충전소 60기 등 총 310기를 구축한다는 계획이다. 중・장기적으로는 전국 226개 시·군·구에 원칙적으로 수소충전소 1기 이상 구축, 주요 도시에서 2030년 20분, 2040년 15분 이내 수소충전소 이용 가능, 고속도로에서 2030년 반경 75km, 2040년 반경 50km 내 충전소 이용, 수소버스 4만 대 보급(2040년)을 위한 충분한 수소버스 충전소 확보 등을 기본방향으로 제시했다.

수소충전소 경제성 확보 방안으로 충분한 재정 지원 및 수소차 보급 확대, 융복합·패키지형 수소충전소 구축 확대, 수소충전소 핵심부품 국산화, 액화수소 충전소 구축 등을 추진해 왔다.

편의성 제고 방안으로는 수소 충전 대기시간 단축을 위한 수소충전소 표준 모델 개발, 실시간 정보제공 플랫폼 구축, 정부청사 및 도・시·군·구청 등 접근성이 좋은 공공청사와 수소시범도시 등에 충전소 우선 구축, 수소충전소 정책협의회 운영 등을 추진해 왔다.

실제 국회・정부세종청사 수소충전소는 정부와 국회가 충전소 구축에 모범을 보이면서 전국 수소충전소 확산에 기여했다.

수소법 제정 등 수소 안전 관련 법·기준 강화, 수소에너지 바로 알기 공모전 개최 등 수소 안전 관련 홍보 강화 등의 안전성 강화 방안도 추진 중이다. 정부는 2019년 12월에 발표한 ‘수소 안전관리 종합대책’을 통해 수소충전소를 3대 핵심시설 중 하나로 분류하고 중점 관리하고 있다.

한편 정부는 지자체에만 지원하던 수소충전소 구축비용을 민간에도 지원함으로써 수소에너지네트워크 등 민간의 충전소 구축 투자를 유도했다.

2019년 3월 출범한 수소충전소 구축・운영 특수목적법인 수소에너지네트워크(하이넷)의 역할은 충전소 확산의 기폭제가 됐다. 하이넷은 한국가스공사, 현대자동차, 우드사이드, 효성중공업, 코오롱인더스트리, 범한퓨얼셀 등 11개 기업이 출자한 회사다.

2022년 수소충전소 100개소 운영을 목표로 한 하이넷은 지난 11월 말 현재 국회 수소충전소를 포함해 총 35개소(36기)를 운영 중이다. 최근 국회 수소충전소 증설을 완료한 데 이어 광명소하, 화성동탄, 대전 자운대, 인천공항 T1 등 4개소의 증설공사를 진행 중이다.

하이넷은 2050년까지 수소공급시설 1,000개(국내 500개, 해외 500개)를 구축・운영해 글로벌 수소전문기업으로 성장한다는 목표다.

이처럼 정부와 민간이 수소충전소 확충에 적극적으로 나선 결과 수소충전소는 2018년 14기에서 2020년 6월 40기(연구목적 8기 포함)로 늘어났고, 17개 시·도 중 13곳에 최소 1기 이상 설치되었다. 2019년 한해에만 신규 20기를 구축해 세계 최다 구축 기록을 세웠다.

그러나 여전히 수소충전소를 확충하는 데 한계가 있었다.

시판 중인 수소승용차는 1종(넥쏘)에 불과해 소비자 선택의 폭이 좁아 미래차의 잠재적 수요자는 순수전기차를 상대적으로 선호했다. 안전 우려, 지가 하락 등에 따른 지역주민 반대로 부지확보가 어렵고, 지자체 인허가가 지연되는 문제와 충전소 대기 시간이 길고 고장 등으로 헛걸음하는 문제도 여전했다.

부생가스 또는 천연가스에서 수소를 추출하는 과정에서 다량의 온실가스가 발생하는 문제와 높은 수소 구매원가, 한정된 수소차 보급 대수,충전소 핵심부품의 해외 의존 등으로 수소충전소 운영 시 만성적인 적자가 발생하는 문제도 지속됐다.

이에 따라 정부는 2020년 7월 ‘제1차 수소경제위원회’를 통해 수소차 보급 확대, 재정(보조금・세제) 지원 연장・강화, 안전관리 강화, 블루・그린수소 충전소 구축, 버스 수소충전소 지원대상 확대・품질검사비 감면 등 운영 경제성 확보 지원 등 기존 정책 방향을 재확인하고 세부계획을 제시했다.

지난 2021년 11월에 발표한 ‘제1차 수소경제 이행 기본계획’을 통해서는 이전 목표에 없었던 2025년 목표(450기)를 처음 제시하고, 지역별 균형 배치 후 수요지 중심으로 집중적으로 보완하는 한편 환경영향평가 시 수소충전소 설치 검토, 도시계획 수립에 반영해 인허가・민원 등에 대한 사전 대비로 구축 기간을 단축하기로 했다.

아울러 기존 주유소·LPG 충전소에 태양광·연료전지 발전, 수소·전기충전기 구축 등 융복합 충전모델을 도입해 전국 수소충전망을 확보한다는 계획을 밝혔다.

이러한 정책 추진으로 수소전기차는 올해 10월 31일 기준(등록 대수) 총 2만7,870대를 기록했다. 전국에서 운영 중인 수소충전소는 지난 11월 8일 기준 208기로, 17개 시·도 중 제주를 제외한 16곳에 최소 3기 이상 설치됐는가 하면 초기에 수소충전소가 극히 부족했던 수도권(서울 14기, 경기 37기)과 강원도(12기)에 충전소가 많이 들어선 점이 눈에 띈다.

다만 정부가 목표했던 2022년 수소전기차 6만7,000대(승용차 6만5,000대, 버스 2,000대)와 수소충전소 310기 달성은 사실상 불가능한 상황이다.

새정부, 액체수소충전소 확산 중점
새 정부는 이전 정부가 추진해온 수소충전소 구축 활성화 계획을 변함없이 추진할 계획이다. 다만 승용차보다 수소 사용량이 많은 상용차 보급을 확대하는 데 필요한 액체수소충전소 중심으로 수소충전 인프라를 확충한다는 게 새 정부의 수소충전소 정책 방향이다.

이미 미국・일본・독일 등은 250개소 이상의 액체수소충전소를 운영하는 등 액화수소를 중심으로 수소생태계를 확장하고 있다.

정부는 지난 11월 9일 새 정부 출범 후 처음으로 ‘수소경제위원회(제5차)’를 개최하고 수소경제 정책 방향을 발표했다.

최우선 과제로 버스・트럭 등 수소상용차 보급 및 수소발전 확산으로 대규모 수소 수요를 창출하겠다고 밝히면서 2030년 수소상용차 보급 목표를 3만 대로 제시했다.

이러한 수소상용차에 대응할 수 있는 액체수소충전소도 2030년까지 70개소를 구축한다는 목표다.

우선 2023년까지 연간 4만 톤 규모의 수소를 액화할 수 있는 플랜트를 구축할 예정이다. SK E&S가 연 3만 톤(인천), 효성과 린데가 연 5,200톤(울산), 창원산업진흥원과 두산에너빌리티가 연 1,700톤(창원) 규모의 액화플랜트를 내년 7월, 9월, 1월에 각각 준공할 예정이다.

이와 관련해 산업통상자원부, 과학기술정보통신부, 환경부, 국토교통부, SK E&S, 효성, 하이창원, 현대자동차는 지난 11월 9일에 열린 ‘제5차 수소경제위원회’에서 ‘액화수소 생태계 조성을 위한 업무협약(MOU)’을 체결했다.

정부는 액체수소충전소 구축을 위한 보조금(개소당 70억 원) 지원도 확대한다. 2022년 5개소에서 2023년에는 10개소로 확대 지원할 예정이다.

아울러 기존 기체충전소를 액체충전소로 전환하기 위해 기술개발, 법적 기준, 시설 개조 등의 지원방안을 마련할 계획이다. 이와 관련해 지난 11월 강원 액화수소산업 규제자유특구에서 ‘액화수소 생산 및 고정식 충전소 제작・실증’ 사업이 본격 착수됐다.

액화수소를 하루 200kg가량 생산하는 시설을 조성하고, 기존 기체수소 충전소에 액화수소 저장탱크를 도입하는 것이 목표다.

이밖에 액화수소 저장탱크를 LPG충전소처럼 지하 격납시설 내에 설치해 저장탱크 노출을 최소화함으로써 주민 수용성을 극대화하는 ‘지하 매몰형 액체수소충전소’, 수소 백업용 충전과 해상·항공 모빌리티 충전 목적으로 초기 설치비 및 유지비, 설치면적을 줄일 수 있는 ‘이동형 액체수소충전소’, 버스 공영차고지를 리모델링해 수소충전소 및 운수 종사자들의 근로 환경을 개선하는 편의시설을 동시에 구축하는 ‘수소복합스테이션’ 등 액화충전 모델을 다양화할 계획이다.

수소상용차 충전소 확대를 위해서는 코하이젠의 역할이 중요하다. 코하이젠은 수소상용차 전용 충전 인프라 구축을 목적으로 한국지역난방공사, 현대차, GS칼텍스, 에스오일, 현대오일뱅크, SK에너지, SK가스, E1, 에어리퀴드코리아가 합작 투자한 특수목적법인으로 지난 2021년 3월 출범했다.

코하이젠은 지난 11월 7일 세계 최대 규모의 상용차용 기체 수소충전소인 ‘전주평화 수소충전소’ 준공식을 개최했다. ‘전주평화 수소충전소’는 시간당 충전용량 300kg의 시설을 갖춰 일반 수소충전소(시간당 25kg)보다 12배 큰 규모이고, 코하이젠 출범 후 첫 번째 성과라는 점에서 의미가 크다.

전주평화 수소충전소 준공을 계기로 향후 상용차용 수소충전 인프라 확충에 속도가 붙을 것으로 보인다.

코하이젠은 지난 11월 기준 총 18곳에 상용차용 충전소를 구축하고 있으며, 2025년까지 전국 35개 지역에 기체 또는 액화 방식의 대용량 충전소를 구축할 계획이다.

환경부는 수소상용차 보급 확대를 위해 대용량 수소충전소 확충에 적극 노력할 계획이다. 그 일환으로 2023년도 환경부 예산안에 대용량 액체수소충전소 10곳을 포함한 상용차용 수소충전소 32곳을 신설하는 예산이 포함됐다.

한편 한국가스기술공사를 비롯해 한국에너지공대, SK플러그하이버스, 니키소, 광신기계공업, 한국생산기술연구원, 광운대학교, 한국가스안전공사가 컨소시엄을 구성해 세계 최대 규모(하루 1톤)의 액체수소충전소를 실증용으로 구축, 안전 기술・규정을 개발하는 정부 과제를 수행 중이다.

수소 승용차・버스・트럭 등의 자동차 외에도 건설기계・선박・철도・드론 등 다양한 모빌리티의 수소충전 인프라 문제도 해결해야 하는 과제를 안고 있다.

기존 법령과 규제로는 수소충전소에서 수소 승용차・버스 등을 제외한 모빌리티에 대한 수소충전이 불가능하다. 창원시는 다양한 수소모빌리티의 개발과 실증을 지원하기 위해 산업부로부터 실증특례를 승인받아 수소차뿐만 아니라 수소 트램・드론・이륜차・건설기계 등 다양한 수소모빌리티를 충전할 수 있는 국내 최초의 ‘수소모빌리티 통합형 수소충전소’인 ‘대원수소충전소’를 지난 10월 준공해 운영 중이다.

특히 정부는 수소지게차 보급 여건 마련에 본격 나섰다. ‘제5차 수소경제위원회’를 통해 수소지게차의 충전소 충전 허용을 위한 실증을 통해 안전성을 검증한 후 고압가스안전관리법 시행규칙 별표5(고압가스자동차 충전의 시설·기술·검사 기준)를 개정할 예정이라고 밝혔다.

SK E&S와 미국 수소기업 플러그파워의 수소사업 전문 합작법인인 SK플러그하이버스는 지난 9월 쿠팡풀필먼트서비스, 켄달스퀘어자산운용과 ‘친환경 수소 물류센터 구축・운영사업 추진을 위한 업무협약(MOU)’을 체결하는 등 수소지게차 활용을 위한 기업들의 움직임도 빨라지고 있다.

향후 한국형 수소충전소가 해외 수출 산업으로 성장할 것으로 기대된다.

정부는 ‘제5차 수소경제위원회’에서 의결한 ‘세계 1등 수소산업 육성 전략’을 통해 수소충전소를 해외 진출 5대 유망 분야 중 하나로 선정하고, ISO·SAE 등 국제표준과 일정 수준의 충전압력·온도·시간을 충족하는 충전소 시스템인 ‘한국형 표준모델’을 개발해 수소차와 동반 수출하겠다는 계획을 밝혔다.

코하이젠은 국내 수소충전 시장이 포화되는 시점에 코하이젠만의 독자적인 충전소 모델을 기반으로 국내 시공사 및 기기 제작사와 함께 해외 진출을 모색할 계획이다. 현재도 호주・덴마크・이집트・스페인 등 여러 국가로부터 협력을 제안받고 있어 가까운 미래에 ‘한국형 수소충전 모델’ 수출을 통해 글로벌 친환경 모빌리티 인프라를 선도한다는 복안이다.

한국가스기술공사는 지난 2021년 3월 국토교통부가 공모한 ‘해외 수소 기반 대중교통 인프라 기술개발’ 사업자로 최종 선정되어 한국에너지기술연구원, 한국수력원자력, 광신기계공업, 에너진 등 11개 기관・기업과 함께 해외(UAE) 현지에 태양광 연계 전력으로 수전해 수소생산이 가능한 차고지형 수소버스 충전소를 구축하고 실증하는 사업을 추진하고 있다.

한편 정부가 수소 안전성에 대한 체험형 소통을 위해 한국가스안전공사를 통해 ‘수소 가스안전 체험교육관’을 건립하고, 12월 중으로 개관할 예정이어서 수소충전소 확산에 기여할 것으로 기대된다. 총 150억 원의 예산이 투입된 수소 가스안전 체험교육관은 충북혁신도시(충북 음성군 맹동면 두성리 1525) 내에 대지면적 1만698㎡, 연면적 2,154㎡, 지상 2층 규모로 건립된다.

수소충전소 2022년 310기 달성은 힘들게 됐지만 충전소 구축 초기 시행착오와 경험을 교훈으로 삼고, 정부의 정책지원과 민간의 투자가 어우러진다면 2022년 다음 목표인 2025년 450기 달성을 기대할 수 있을 것이다.

지금까지 정부가 발표한 수소충전소 확산 정책은 현재진행형이다. 정책의 이행과정을 지속 점검하고 문제점을 개선하기 위해 정책을 보완하는 노력과 민간 투자가 수소경제를 성공적으로 이행할 수 있는 길이다.