KOGAS ISSUE 2

해외에서는
수소 에너지를 어떻게 사용할까?

writer김미영(일본), 최원경(호주)

수소사회는 먼 미래의 막연한 모습이 아닌, 현재진행형이다.
해외 거주자들의 글을 통해 수소 에너지를 어떻게 이용하는지 살펴본다.
일본, 수소사회를 향한 발걸음은
아직 걸음마 단계
김미영
지난봄, 한 대학의 객원연구원으로 이곳 교토에 와서 네 번째 계절을 맞이하였다. 지금 내가 사는 교토시의 경우에는 ‘수소사회 실현을 향해’라는 목표로 스마트 수소 스테이션 및 연료전지자동차를 활용한 체험형 수소 학습 사업을 실시하고 있다. 하지만 바로 예약이 불가능해 직접 체험해 보지는 못하였다. 특이한 점은 시에서 직접 실시하기보다는 기업과 연계하여 체험장을 운영하고 있다는 사실인데, 이 체험장에서는 태양광 에너지를 활용한 수소 연료로 운행하는 연료전지자동차(FCV: Fuel Cell Vehicle)의 시승 체험과 수소 학습이 가능하다.
흔히 우리는 수소가 물에서 만들어지므로 무색, 무취, 무해하며 무한한 에너지라는 인식을 가지고 있다. 적어도 나도 이 글을 쓰기 전까지는 그랬는데, 생각보다 다양한 에너지 자원에서 수소 에너지를 추출할 수 있다는 사실을 알게 되었다. 석탄이나 천연가스와 같은 화석연료에서부터 태양광, 풍력 발전에서 만들어진 재생에너지를 이용한 것까지 다양하다.
토요타 자동차의 미라이.
출시한 다음해에 교토의 이와쿠라 지역에 전시된 모습.
ⓒ가와모토(2015년 11월 촬영)
사실 일상생활에서 수소 에너지와 관련한 정보를 접하기는 쉽지 않다. 일본 정부는 ‘수소사회’의 실현을 목표로 2017년에 ‘수소 기본 전략’을 책정한 바 있는데, 여기에는 2050년 탄소 중립 달성이라는 기본 전제가 포함되어 있다. 정부 정책으로 매년 회의를 개최하고 현황을 분석하고 있지만 현재 SDGs, 즉 지속가능한 발전목표에 집중하느라 어떻게 보면 그 세부 계획 중 하나에 포함되는 탄소 중립의 가능성을 열어줄 수소사회에 대한 홍보는 부족한 편이다. - 현재 SDGs와 관련해서는 편의점, 학교, 길거리 등 일상생활부터 아이들을 대상으로 한 아침방송 등에 이르기까지 광범위한 범위에서 그 중요성을 홍보하고 있는 실정이다. - 오히려 자동차 기업인 토요타나 혼다, 가스 회사인 이와타니(岩谷)산업과 같은 민간 자본이나 기타큐슈(北九州)시 같은 지방자치단체가 수소사회의 목표 달성에 더 적극적으로 참여하고 있는 모양새다. 수소사회에 대한 발걸음이 국지적이어서 일반의 이해는 부족해 보인다.
수소사회 실현에 가장 적극적인 기업 중 하나가 앞서 언급한 토요타 자동차인데, 토요타의 경우 우리에게도 잘 알려져 있다시피 2014년에 세계 최초로 수소 연료를 사용한 연료전지자동차 ‘미라이’를 출시하였다.
다행히 이웃 중 환경전문가인 가와모토(川本) 씨 부부가 있어 일본의 수소사회 현황을 물었더니 출시 당시에는 내가 현재 살고 있는 이와쿠라(岩倉)에서도 미라이를 전시하며 판매를 촉진하였던 적이 있었다고 한다. 이와쿠라는 교토 중심가에서 지하철로 20분 정도 떨어져 있는 곳으로, 비교적 교외에 위치한 지역이라 당시 동네 슈퍼 옆 공터에서 한동안 미라이를 판촉하였다는 사실은 오히려 현재 ‘수소사회’에 대한 일본 사회의 열망이 얼마나 강한 것이었는지를 보여준다.
그도 그럴 것이 일본에서 비교적 큰 도시에 속하는 교토에 설치된 수소 스테이션은 2022년 현재, 아직까지 3곳에 불과하며, 바로 이웃 도시이자 일본에서 두 번째로 큰 지역인 오사카에도 9곳 밖에 없는 실정이다. 우리나라가 탄소중립 실천의 일환으로 전기자동차의 보급량을 확대하기 위해 도시 곳곳에 전기 충전소를 설치하고 있는 것을 생각하면 아직 미비한 편이다. (물론 아직까지 전기 충전소가 수소 충전소보다 비용적, 기술적 측면 등에서 훨씬 용이하다.)
수소 에너지를 생활에서 적극적으로 사용하기 위해서는 기존의 화석 혹은 재생 에너지 등을 활용해야 하므로 탄소 배출을 완전히 배제할 수 없다는 한계가 없는 것은 아니다. 하지만 가와모토 씨 부부의 경험담을 들으면 수소사회가 결코 먼 이야기만은 아닌 것 같다. 그들이 10년 전 방문한 기타큐슈시의 경우, 수소사회 실현을 위해 수소 타운을 만들고 2018년부터 실증사업을 시작하였다고 한다. 기타큐슈시는 대학 도서관에서부터 일반 주택까지 도시 곳곳에서 수소에너지를 활용한 사업을 추진하고 있다. 한편, 가와모토 마리코 씨는 수소 연료도 어떻게 만드느냐에 따라 환경에 미치는 영향이 다르므로 진정한 수소사회를 위해서는 신중한 접근이 필요하다는 의견을 내놓았다.
앞서 언급한 바와 같이 수소 연료는 어떤 자원에서 만드느냐에 따라 탄소 배출량이 달라지며 ‘그레이수소’, ‘블루수소’, ‘그린수소’ 등으로 나뉜다. 태양광 전지나 풍력 발전으로 얻을 수 있는 재생에너지로 만드는 수소 연료가 그린수소에 해당하지만, 이 또한 환경 훼손을 배제하고 얻을 수 있는 것이 아니다. 이에 일본 경제산업성이 올해 실시한 관련 회의 자료를 살펴보면 정부 차원에서도 환경·비용 측면에서 신중하게 접근하고 있는 것으로 보인다. 그럼에도 상상하였던 것과 달리 길거리에서 흔히 수소차를 목격할 수 있는 것은 아니지만, 휴대용 스마트폰 수소충전기 등을 개발하거나 수소 연료를 이용한 트럭, 공공버스 등이 확대되고 있어 다양한 곳에서 수소사회에 대한 일본 사회의 의지를 느낄 수 있다.
오사카 가스주식회사에서 운영 중인 교토시 미나미구의 가미토바(上鳥羽) 수소 스테이션.
이동식 수소 충전소로, 천연(도시)가스를 수소 연료로 제조하는 방식을 채택하고 있다. ⓒ김미영(2022년 12월 5일 촬영)
대규모 재생 가능
수소 플랜트 건설 중인 호주
최원경
한국 사람들에게 호주는 대개 신혼여행지 말고는 딱히 떠오르는 이미지가 많지 않다. 나는 현재 호주에서 빅데이터를 연구하는 박사과정을 밟고 있고, 호주에 거주한지는 약 17년 정도 되었다. 오랜 기간 호주에 거주하며 느낀 점은 환경보호를 아주 중요하게 생각한다는 점이다. 한국과 마찬가지로 환경보호를 위해 일회용품 규제, 환경보호 일상화 캠페인 등 여러 가지 방법으로 국민을 참여시키고 있다.
아파트보다 주택의 비율이 압도적으로 높은 호주에서 길을 거닐다 보면 태양 전지판을 쉽게 볼 수 있다. 시민들이 태양빛으로 전기 에너지를 생성하여 일상생활에서 쓸 수 있도록 태양 전지판을 설치하는 가구에 설치비용 지원은 물론, 사용하고 남은 전기 에너지를 돈으로 환산하여 설치비용에서 제하는 제도까지 제공한다. 이렇게 좋은 제도는 태양 전지판으로 재생 에너지를 사용하는 가정의 비율을 전 세계 1위, 호주 전체 가구 1/3의 높은 수치로 끌어올렸다. 일반 가정뿐만 아니라 학교, 교회 등 많은 공동체 시설이나 기관 등에서 태양 전지판을 사용하는 모습을 쉽게 접할 수 있다.
호주는 전 세계에서 6번째로 대지 면적이 넓은 나라로, 환경보호를 위한 수소 생산의 최적화된 조건을 갖추고 있으며 재생 에너지 보급률 또한 세계에서 가장 빠른 성장률을 보여주고 있다. 2020년 호주 정부는 호주 에너지의 약 7%가 재생 가능한 에너지에서 나온다고 보고했다. 다른 국가와 마찬가지로 호주는 산업 공정의 원료로 수소를 주로 사용한다. 재생 에너지를 사용해 생산한 수소를 ‘재생 가능 수소’라고 부르는데, 재생 가능한 수소를 사용하면 고온 산업과 일부 운송 부문에서 나오는 탄소 배출량을 줄이는 데 큰 도움이 된다. 호주는 수소 에너지를 일반 가정의 전력으로 공급할 수 있도록 하는 작업도 진행 중이다. 그렇다면 일상에서는 어떤 수소 에너지를 만날 수 있을까?
호주 최초의 재생 가능 수소 플랜트 Hydrogen Park South Australia.
ⓒAustralia Gas Infrasturucture Group,
https://www.agig.com.au/hydrogen-park-south-australia
호주는 2021년 5월에 생산을 시작한 재생 가능 수소 플랜트에서 가스를 사용하는 700가구 이상에 재생 가능 수소를 제공하고 있다. 또한 튜브 트레일러를 통해 산업계에 재생 가능 수소를 공급하고 있으며 향후 운송 부문에도 공급할 계획이다. 2023년 초까지 가정, 기업, 학교를 포함하여 약 3,000개의 추가 가스 연결을 포함하도록 프로젝트 영역을 확장한다는 목표이다.
호주의 ARENA(Australian Renewable Energy Agency)가 ‘Yuri’ 라는 전 세계에서 가장 큰 수소 플랜트를 2024년 초 완공을 목표로 2022년 10월부터 건설 중이다. 완공하면 연간 최대 640톤의 재생 가능한 수소를 생산할 수 있는 호주 최대의 전해조가 된다. ARENA의 Darren Miller CEO는 “지금까지 호주에서 가장 큰 수소 프로젝트이자 세계에서 가장 큰 프로젝트 중 하나인 Yuri는 재생 가능한 수소를 대규모로 생산할 수 있는 기회와 임무를 이해하는 데 도움이 될 것이며 기술적 복잡성, 경제성 및 공급에 대한 귀중한 통찰력을 제공할 것”이라고 확신하고 있다.
빅토리아, 뉴사우스웨일스 및 퀸즐랜드주는 국가의 동부 해안을 연결하기 위해 재생 가능한 수소 충전 초고속도로 건설을 계획하고 있다. 3개 주는 대형 운송 산업을 위해 재생 가능한 연료 보급 네트워크를 건설 중이라고 이야기했다. 연방 자동차 산업 회의소(Federal Chamber of Automotive Industries: FCAI)는 이 재생 가능한 수소 충전 초고속도로를 건설하기 위해 2,000만 달러의 자금이 확정되었다고 전했다.
캔버라에 있는 ActewAGL에서 운영하는 수소 충전소.
ⓒglpautogas.info,
https://www.glpautogas.info/en/hydrogen-stations-australia.html
호주에서 이용 가능한 수소 충전소는 2곳이다. 한 곳은 빅토리아 Altona의 토요타에서, 다른 한 곳은 캔버라에 있는 ActewAGL에서 운영하고 있다. 퀸즈랜드주는 6개의 수소 충전소 설치를 계획 중이다.
현재 호주에는 수소를 연료로 달리는 일반승용차는 없다. 호주 연방정부는 대형 운송 차량에 집중해 수소를 연료로 사용하는 대형 운송 차량의 도입을 빠르게 진행하고 있고, 곧 여러 주유소에 수소 연료 펌프를 설치한다고도 밝혔다. 또한 2023년 초 타즈메니아주 북부에 태양열 수소 생산 시설을 준비할 계획으로, 프로젝트를 진행하는 LINE Hydrogen에 500만 달러를 지원한다. 수소 펌프는 Midland 고속도로를 포함하여 타즈메니아주의 주요 화물 노선에 설치될 예정이다.
호주 정부는 수소를 전기 분해하는 전해조 건설, 수소 충전소 건설을 지원하기 위한 자금 지원, 수소 연료차량 시범 운행을 포함한 여러 가지 수소 재생 에너지 프로젝트를 발표하며 앞으로 미래 환경을 생각하는 모범적인 재생 에너지 수출 1위 국가의 계획 또한 보여주고 있다.
EU 최대 수소경제
자랑하는 독일
편집실
KOTRA가 2022년 3월 발간한 <주요국 수소경제 동향 및 우리기업 진출전략>에 따르면 독일은 EU 국가 중 최대의 수소경제 규모를 형성하고 있다. 2020년 수소 생산 시장 규모는 약 1,296억 달러로 추산하는 가운데 독일이 60억 32백만 달러, 수소 소비량은 55TWh였으며 수소 저장 부문 시장규모는 2019년 기준 778백만 달러를 기록했다.
독일은 전 세계 그린수소 경제 개발에도 나선다. 지난 11월 이집트에서 열린 제27차 유엔 기후변화협약 당사국총회(COP27)에서 스베나 슐체 경제협력개발부 장관이 전 세계 그린수소 경제 개발을 위해 5.5억 유로를 투자하겠다고 발표했다.
독일 연방정부는 2030년 수소 수요량(90~110TWh)의 13~16%를 자체 충당하는 목표를 수립하고, 2040년까지 10GW 규모의 수전해 설비를 건설할 계획이다. 생산 수소의 약 95%를 산업용으로 사용(정유 49%, 암모니아 생산 39%)하고, 세계 2위 규모의 수소 충전소를 보급한 독일은 수소 모빌리티(이동수단) 시장에서 성장 잠재력이 우수한 국가로 평가받고 있다.
이와 함께 기존의 천연가스 파이프라인을 수소 운송이 가능한 파이프라인으로 전환하는 ‘Gas NDP(Network Development Plan) 2020-2030’을 추진 중이다. 2030년까지 총 1,200km의 수소 운송 네트워크를 조성할 계획이다.
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