수소차로 여는 수소경제 시대…中·日에 뒤처지지 말아야

[서울대 기계공학부 김민수 교수·이데일리 정병묵 기자] 최근 미국 공화당이 인플레이션 감축법(IRA)에 의한 청정에너지 관련 지원을 폐지하는 작업에 나섰다. 미 하원 세입세출위원회가 지난 12일(현지시간) 공개한 세제개편안을 보면 전기, 수소 등 청정에너지 관련 조항을 축소·폐지하는 내용이 담겨 있다. IRA 세제 혜택을 조기 폐지하는 법안이 통과되면 혜택을 받던 국내 산업계도 영향을 받을 것으로 보인다.

(그래픽=이데일리 이미나 기자)

그러나 이는 임기 4년을 남긴 도널드 트럼프 정부의 일시적인 조치일 뿐이다. 장기적으로 수소자동차 보급 확대를 비롯한 수소 에너지 생태계 구축이라는 거대한 흐름을 바꿀 수는 없다. 지구 온난화 방지를 위한 전 세계적인 탄소 감축 노력으로 전기차가 저변을 넓혀가고 있고, 가까운 미래에는 수소차의 시대가 올 것이 확실시된다.

탄소 감축 시대의 해답 수소…수소차 확산이 핵심

우선 환경보호 측면에서 궁극적 친환경 에너지원인 수소는 매우 중요하다. 탄소를 줄여 인류의 재앙을 막고자 하는 노력은 개인의 입장에서는 피부로 느끼기 어렵지만 매우 시급하고 중요한 일이다. 현재 전 세계 국가들은 탄소 감축을 위해 전기를 만드는 과정에 변화를 주고 있으며, 주택과 빌딩의 냉난방 방식도 바꾸고 있다. 산업 현장에서도 ESG 경영으로 이산화탄소 줄이는데 사활을 걸고 있다.

신재생에너지의 보급과 활용에는 여러 가지 제약이 따르고 정착하기까지 시간이 필요하다. 수소를 기반으로 자동차를 운행하고, 전기를 만들며, 열을 얻고, 나아가 모든 산업이 돌아가게 하는 세상은 이상적이지만 이를 위해 더 많은 보편적 공감대가 필요하다.

현대차가 2028년부터 양산을 목표로 하는 울산 전기차 전용공장 조감도. (사진=현대차)

현재 수소 에너지 생태계는 완성차 산업이 이끌고 있다. 수소차가 상용화된 지 7년, 이제 승용차뿐만 아니라 상용차도 수소 기반 차량이 저변을 넓혀 가고 있다. 곧 수소차 5만대 시대가 눈앞이다.

하지만 수소차 보급 확대에는 수많은 선결 과제가 필요하다. 차량 가격이 아직 비싸고 수소 충전 인프라도 부족하다. 수소차가 많이 팔려야 가격이 하락할 텐데 충전 인프라가 부족하니 소비자의 선택을 많이 받지 못하는 딜레마에 빠져 있다. 국내 수소 충전소는 전국에 약 220여개정도 있는데 다른 나라와 비교하면 많지만 운전자 입장에서는 너무 적다. 내연기관 차량처럼 원활하게 수소차를 운행할 수 있도록 도심 충전소 확충이 필요하다.

또 5만대 정도 보급량으로는 수소 충전소가 흑자를 낼 수 없다. 국가와 지자체가 우선 수소 충전소 확충에 나서야 하는 이유다. 그러면 수소차는 더 많은 소비자들의 선택을 받게 될 것이고 수소 충전소 사업에 많은 관심이 쏠릴 것이다.

수소 튜브 트레일러(사진=덕산에테르씨티)

수소 에너지의 공급 방식도 개선해야 한다. 현재 수소 에너지는 석유화학 공장에서 나오는 ‘부생수소’를 튜브 트레일러라고 하는 운송 트럭에 실어 각 충전소에 보급하는 방식으로 이뤄지고 있다. 개별 수소 충전소에서 튜브 트레일러를 세워 두고 수소를 빼내어 수소 압축기로 압력을 높인 뒤 차에 충전한다. 즉, 매번 트럭을 이용해 수소를 배달하는 셈인데 장기적으로는 별도 수소 배관망을 통한 공급을 생각하지 않을 수 없다.

수소, 전기·가스처럼 국가 통합관리 필요

결국 수소의 생산, 수송, 저장, 활용을 총괄하는 별도 기관이 필요하다. 국내 수소 유통망 관리는 산업부와 한국석유관리원, 한국가스공사 등 여러 부처와 기관에서 담당하고 있다. 수소에너지 가격 안정을 목적으로 공급망 전체를 총괄적으로 관리하는 전담 기관은 없다. 추후 국가 차원에서 수소 공급망을 구성하는 경우에도 안정적인 운영을 위한 통합된 기구가 필요하다. 전기, 도시가스와 같이 국가 차원에서 수소를 통합적으로 관리하는 것도 생각해야 할 시점이다.

실제 일본은 일찌감치 경제산업성 산하 자원에너지청에서 수소 정책을 실질적으로 총괄하며, 2017년 세계최초로 수소기본전략을 수립한 후 현재까지 수소사회 실현을 위한 각종 정책을 추진하고 있다. 중국은 국가에너지국에서 수소를 포함한 신에너지 정책 전반을 총괄하고 있다. 작년 11월 제14기 전국인민대표회의에서 ‘중화인민공화국 에너지법’이 최종 통과돼 올해부터 수소를 국가 에너지로 격상시켜 지원을 강화하고 있다.

김민수 서울대 기계공학부 교수

수소는 단지 자동차에만 적용되는 게 아니다. 미래 모빌리티는 기존의 자동차 개념을 넘어 도심항공모빌리티(UAM)로도 확장되고 있는데 수소는 여기에도 적합하다. 각 나라가 치열하게 기술 경쟁을 펼치고 있는 로보틱스에도 수소 에너지는 안성맞춤이다. 로봇은 장시간 이동하면서 활동하는데 수소 연료전지를 이용하는 방안도 긍정적으로 검토할 수 있다. 과거 반도체와 자동차, 중화학 공업을 일으켜 우리나라가 선진국 반열에 올랐듯이, 수소도 미래에 막대한 부를 창출할 수 있다.

인류는 지금까지 석탄, 석유, 천연가스 등을 엄청나게 사용해 왔고, 이로 인해 문명 발전을 이룬 것은 부인할 수 없다. 하지만 기존 에너지원을 계속 사용한다면 인류는 결국 공멸할 것이다. 환경 파괴를 줄여 후대에 깨끗한 지구를 넘겨 주고, 미래 국가기간산업으로 막대한 부도 창출할 수 있는 수소 경제에 대한 심도 있는 논의와 준비를 시작할 때다.