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수소

수소는 우주를 구성하는 원소 중 90%를 차지할 만큼 무궁무진한 자원이다. 지구 면적의 2/3를 덮고 있는 물 역시 수소원자를 포함하고 있어 부산물 없이 깨끗하게 쓸 수 있는 지속가능한 에너지인 셈이다. 수소와 산소의 화학반응을 이용해 에너지를 생산하며, 이 과정에서 오직 물만 배출하기 때문에 환경오염물질이 발생하지 않는다. 수소는 생산부터 소비에 이르는 전 과정을 고려해도 다른 에너지원에 비해 이산화탄소와 미세먼지 발생량이 훨씬 적다.

수소 (2021년 기준)  

수소승용차 누적보급량 : 19,404대 (출처 : 국토교통부, Marklines)
연료전지 발전설비 : 767,5MW (출처 : 한국에너지공단)
수소충전소 : 170기 설치 (출처 : 환경부)

수소를 이용하는 다양한 방법 중 대표적인 것이 연료전지다. 연료전지는 연료의 화학에너지를 전기화학반응을 통해 전기에너지로 직접 변환하는 장치다. 발전효율이 높으며 대형·가정·건물용 발전, 수송용, 휴대용 등 활용도가 다양하기 때문에 미활용 에너지나 재생에너지 등 값싼 자원으로부터 수소를 만들어 대체 에너지로 이용하면 에너지 비용을 낮추면서 에너지 조달처를 다변화하는 효과를 거둘 수 있다.

현재 전 세계 수소에너지의 50% 이상은 천연가스를 고온·고압에서 분해해서 얻는 ‘그레이 수소’이며, ‘블루수소’는 이러한 그레이수소를 만드는 과정에서 발생한 이산화탄소를 포집·저장하여 탄소 배출을 줄인 수소를 말한다. 반면 ‘그린수소’는 태양광이나 풍력 등 재생에너지로 생산한 전기로 물을 분해하여 생산하는 방식으로 탄소배출이 없어 탄소중립 달성을 위한 미래 에너지원으로 각광받고 있다.

수소발전에대한설명

중요해진 ESG, 더 주목받는 수소 - 수소의 날 특집 2편 -

​ESG​와 수소 ② 중요해진 ESG, 더 주목받는 수소
 
 
이러한 관점에서 보면 현재 왜 수소가 주목받는지도 이해할 수 있습니다. 수소에너지는 현재로서는 저렴하지 않고, 비교적 새로운 기술이라 이전에 없던 유통망이나 가치사슬을 구축해야 하기에 많은 투자가 필요합니다. 그럼에도 국내외 다양한 기업들은 적극적으로 수소경제 생태계의 일원이 되기 위해 고군분투하고 있지요. ESG 요소가 세계 시장에 깊이 뿌리내린 상황에서, 기업으로서는 어떻게든 여기에 대응하는 것이 당연하니까요.
 
수소자동차 시장이 생각보다 더디게 성장하고 있음에도, 여러 기업이 수소생태계 참여를 선언하고 나서는 이유도 여기에 있습니다. 국내 수소 산업 생태계는 사실상 현대자동차그룹이 거의 주도해오고 있었는데요, 2021년부터 수소를 핵심 산업으로 삼고자 하는 국내 기업들이 모여 한국판 수소 어벤져스로 불리는  수소기업협의체 ‘한국 H2 비즈니스 서밋(Korea H2 Business Summit)’을 결성하면서 확장할 채비를 하고 있습니다. 현재까지 참여기업은 현대차그룹, SK그룹, 포스코그룹 등 의장사 3곳을 포함해 롯데그룹, 한화그룹, GS그룹, 현대중공업그룹, 두산그룹, 효성그룹, 코오롱그룹, 삼성물산, LG화학 등 17곳입니다(2022년 11월 기준). 
 
2021년 9월 출범한 한국 H2 비즈니스 서밋의 창립총회 현장
2021년 9월 출범한 한국 H2 비즈니스 서밋의 창립총회 현장. 현재(‘22.11월 기준) 국내 그룹 17곳이 참여하고 있습니다.
© Korea H2 Business Summit
 
이는 이들 대기업 역시 글로벌 시장에서 자금을 조달하거나 수출할 때 ESG 평가가 중요하기 때문입니다. ESG 평가 요소 중에는 기업 활동 전반에서 발생하는 탄소의 양도 있습니다. 따라서 화석연료 활용 비중이 높을수록 ESG 평가는 낮을 수밖에 없습니다.
 
또 하나의 문제는 글로벌 경쟁력입니다. 근래 선진국을 중심으로 다양한 형식의 ‘탄소국경세’가 제정되어 수출중심 경제를 지닌 한국에는 고민을 안겨주고 있습니다. 탄소국경세란 해외에서 국경을 넘어 수입되는 제품에 대해 생산 및 유통 과정에서 배출한 탄소의 양에 따라 매기는 관세를 말합니다. 기업이 기업 활동 중 탄소를 많이 배출할수록 수출 시장에서 가격경쟁력이 약해지는 셈이지요. 자연히 에너지원을 청정에너지를 이용한 전기와 수소로 전환하려는 움직임이 나타났으며 수소기업협의체는 그 일환입니다.
 
수소는 우주에서 가장 많이 존재하는 원소로, 전기를 이용하면 물로부터 쉽게 얻을 수 있습니다. 수소 생산에 사용되는 전기를 만드는 데 재생에너지와 같은 청정 에너지원을 이용하면 탄소 배출량을 크게 낮출 수 있지요. 기업처럼 대규모로 에너지를 사용해야 하는 경우 에너지를 보관하거나 멀리까지 운송해야 할 필요가 있는데, 수소는 물질이므로 전기와 달리 저장과 운송이 간편합니다. 
 
수소에너지 생산, 유통, 활용 공정 모두 명확하게 분리된 사업영역이 있어서 여러 기업이 협력하기 용이하다는 것도 장점입니다. 생산은 화학공업 분야, 저장은 기계 분야, 활용은 자동차나 전기 분야의 기업이 참여하는 식으로요. 수소기업협의체에서도 수소 생산에는 SK E&S, 한화솔루션, 포스코 등이, 저장·충전 인프라 구축에는 효성중공업, 두산중공업 등이, 운송 부문에는 한국조선해양, 현대글로비스가 참여했습니다.
 
2021년 3월 개최한 ‘제3차 수소경제위원회’ 자료에 따르면, SK·현대자동차·포스코·한화·효성 등 5개 기업이 2030년까지 수소의 생산·유통에서 저장·활용까지 수소경제 전 분야에 걸쳐 모두 43조 4천억 원의 ‘수소 투자’에 나설 계획이라고 합니다. 
 
주요 그룹별 수소경제 분야 투자 계획(안). 2030년까지 총 43조 원 이상의 수소 투자가 예상
주요 그룹별 수소경제 분야 투자 계획(안). 2030년까지 총 43조 원 이상의 수소 투자가 예상됩니다. © 연합뉴스
 
이처럼 날로 거세지는 ESG 평가의 압력에 맞서 수소생태계 역시 점차 확대되고 있는 양상입니다. ‘수소경제 육성 및 수소 안전관리에 관한 법률(수소법)’에 의해 2021년부터 수소 관련 기업 중 수소사업 매출액 또는 연구·인력개발비의 비중이 일정 기준에 해당하는 기업을 ‘수소전문기업’으로 선정해 지원하고 있는데요, 2022년 10월 기준 수소전문기업은 52개사에 달합니다. 이처럼 향후 산업계의 적극적인 투자와 정부 차원의 정책적 지원이 더해진다면 우리 기업들의 ESG 평가에도 긍정적인 영향을 줄 것입니다.
 
2022.10월 기준 수소법 시행('21.2.5.)에 따라 ‘수소전문기업’으로 지정된 52개사
2022.10월 기준 수소법 시행('21.2.5.)에 따라 ‘수소전문기업’으로 지정된 52개사
2022.10월 기준 수소법 시행('21.2.5.)에 따라 ‘수소전문기업’으로 지정된 52개사
2022.10월 기준 수소법 시행('21.2.5.)에 따라 ‘수소전문기업’으로 지정된 52개사
2022.10월 기준 수소법 시행('21.2.5.)에 따라 수소사업 매출액 또는 연구·인력개발비의 비중이 일정 기준에
해당하는 수소 관련 기업 52개사가 ‘수소전문기업’으로 지정되었습니다. © 수소융합얼라이언스
관련 링크 : https://blog.naver.com/energyinfoplaza/222917443371

출처 한국에너지정보문화재단

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정책

제1차 수소경제이행기본계획

정부는 「수소선도국가 비전」의 실현을 위해, “청정 수소경제 선도국가(First Mover)”로의 도약을 목표로, 「제1차 수소경제 이행 기본계획」을 수립하였습니다.

의의 및 비전

  • 금번 계획은 올해 2월 수소법 시행 이후 첫 법정 기본계획으로써, 「수소선도국가 비전」에서 제시한 △국내‧외 청정수소 생산 주도, △빈틈없는 인프라 구축, △모든 일상에서 수소활용, △생태계 기반 강화 등 4대 추진전략을 바탕으로 15개 과제*를 추진합니다.

    * △그린‧블루수소 생산‧도입, △수소 유통인프라 확충, △수소발전‧모빌리티‧수소산업공정 확산, △수소 클러스터·도시·규제특구 육성, △수소안전‧기술개발‧국제협력 등

  • 특히, 2050년 연간 2,790만톤의 수소를 100% 청정수소(그린‧블루수소)로 공급하고, 국내 생산은 물론 우리 기술·자본으로 생산한 해외 청정수소 도입으로 청정수소 자급률도 60% 이상 확대할 계획입니다.

    * 청정수소 비중 / 자급률 목표 : (’20년) 0% / 0% → (‘30년) 75% / 34% → (’50년) 100% / 60%

주요 추진과제

  1. 1 국내·외 수소 생산을 ”청정수소 공급체계“로 전환합니다.
    • 재생에너지와 연계한 수전해 실증을 통해 그린수소의 대규모 생산기반을 구축하고, 생산단가를 감축하겠습니다.

      * 그린수소 생산확대 / 단가 : (‘30년) 25만톤 / 3,500원/kg → (’50년) 300만톤 / 2,500원/kg

    • 동해가스전 실증 등 탄소포집저장기술(CCS) 상용화 일정에 맞추어 탄소저장소를 ‘30년까지 9억톤 이상 확보하여, 이산화탄소 없는 청정 블루수소를 ’30년 75만톤, ‘50년까지 200만톤 생산하겠습니다.

      * ’25년 국내 블루수소 최초 생산(25만톤급, 보령)

    • 아울러, 국내 자본·기술을 활용한 해외 재생에너지-수소 생산 프로젝트를 추진하여 ‘50년 40개의 수소공급망을 확보하겠습니다.

      * 블루 암모니아 해외 생산 개시(’25), 블루 암모니아 해외 도입 개시(‘27)

    • 특히, 안정적인 수소 수급을 위해 비축기지 건설(’30) 및 국제거래소를 설립하고, 수소 생산국들과 협의하여 국제적으로 통용될 수 있는 청정수소 인증제 및 원산지 검증체계를 구축하겠습니다.
  2. 2 청정수소를 어디서나 편리하게 사용할 수 있는 인프라를 마련하겠습니다.
    • 석탄·LNG발전소, 산단 인근에 수소항만을 구축하고, 항만시설 사용료‧임대료 감면 등 인센티브 부여를 통해 항만 내 선박·차량·장비 등을 수소 기반으로 전환해갈 계획입니다.
    • 또한, 수소생산·도입 주요 거점을 중심으로 수소 배관망을 구축하고, 기존 천연가스망을 활용한 수소혼입도 검토(‘22~)하겠습니다.
    • 주유소·LPG 충전소에 수소충전기를 설치하는 융복합 충전소 확대 등을 통해 수소충전소를 ‘50년까지 2,000기 이상 확보할 계획입니다.

      * 수소충전기 보급목표(기): (’22) 310 → (‘25) 450 → (’30) 660 → (‘40) 1,200 → (’50) 2,000 이상

  3. 3 발전‧모빌리티‧산업 등 모든 일상에서 수소를 활용할 수 있도록 하겠습니다.
    • 수소연료전지에 더하여 석탄에 암모니아 혼소발전(‘27~), LNG 수소 혼소 등 수소발전을 상용화하고, 청정수소 발전의무화 제도(CHPS) 도입, 환경급전 강화 등으로 이를 뒷받침 하겠습니다.

      * 수소발전량 : (‘20) 3.5TWh → (’30) 48.2TWh → (‘50) 287.9TWh ('20년 대비 82배↑)

    • 수소차 생산능력의 대폭 확충(’50년 526만대)과 함께 ‘30년까지 내연기관차 수준으로 성능을 제고하고 선박‧드론‧트램 등 다양한 모빌리티로 수소 적용을 확대하겠습니다.

  4. 4 수소산업 육성 저변 강화를 위한 제도 기반을 마련하겠습니다.
    • 수소 관련 기술개발의 시너지 효과 제고를 위해 각 부처별로 개발 기술 규모를 상향, 범부처 통합실증을 실시하겠습니다.
    • 아울러, 선제적 안전기준 수립, 국제표준 선점 지원 등을 통해 수소 산업 경쟁력을 강화하고, ’글로벌 수소 연합회‘를 출범하여 수소생태계 구축을 위한 국내·외 기업간 협력을 더욱 강화하겠습니다.