정부가 2019년 1월 「수소경제 활성화 로드맵」을 발표하였다. '세계 최고 수준의 수소 경제 선도국가로 도약'을 비전으로, 수소차와 연료전지 기반 새로운 산업 생태계를 구축하고 선도적인 수소경제 사회 실현하겠다는 구상을 제시하였다.

로드맵에 따르면 2040년에는 연간 43조 원의 부가가치와 42만 개의 새로운 일자리가 창출되고, 연간 1천만 톤의 탄소배출량 저감 효과가 전망된다고 밝혔다.

수소는 미래 한국의 청정에너지 사회 진입을 위해 필수적인 요소이며, 산업 발전 및 국민 삶의 질 개선에도 상당한 기여를 할 것으로 예상된다.

한국수소 산업 로드맵 보고서에 의하면

▲ 빠르게 성장하는 글로벌 수소 경제에서 한국은 앞선 기술을 바탕으로 세계시장을 선도 할 수 있다. 한국은 이미 수소차 및 연료전지 부문에서 상당한 기술을 보유하고 있으며, 향후 중국, 일본 그리고 유럽 등지에서 성장하는 수소 시장에서 상당히 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 예상된다.

이를 통해 국내에서만 연간 약 70조 원의 경제효과 및 약 60만 명의 고용창출 효과를 기대할 수 있다.

▲ 수소는 한국의 발전, 수송, 산업 및 건물을 비롯한 다양한 부문의 탈탄소화에 지대한 기여를 할 수 있으며, 본 보고서의 분석에 따르면 재생에너지 등을 제외한 한국의 온실가스저감 목표의 약 40%를 담당할 수 있을 것으로 보인다.

또한 사회적 이슈가 되고 있는 미세먼지, 황산화물 등 대기오염 문제 개선에도 큰 역할을 할 수 있을 것으로 예상된다.

▲ 수소 도입을 통한 에너지원 다각화로 국가 에너지 안보를 향상시킬 수 있다. 수소는 재생에너지 전력을 기반으로 생산된 후 대량으로 저장 및 운송될 수 있으며, 이를 통해 국내 생산을 비롯해 다양한 국가에서 저비용 청정수소를 조달할 수 있다.

이는 에너지 조달방식 및 수입원을 다각화하여 장기적인 에너지 안보 향상이 가능하다는 점을 의미한다. 2050년 한국의 수소 잠재력은 연간 약 1,690만 톤 (약 560 TWh) 에 달하며, 이는 최종 에너지 소비량의 약 20%에 해당할 것으로 기대된다.

수소는 발전, 수송, 산업, 건물 그리고 산업용 원료로써 활용될 수 있으며, 2030년까지 완만한 증가세를 보이다, 이후 관련 인프라 확충 및 기술의 성숙으로 인한 소비 증가로 급격한 성장세를 보일 것으로 예상된다.

위에서 언급한 여러 부문 중 특히 수송, 건물 그리고 발전 부문에서 대규모 수요가 예상되며, 이는 한국의 앞선 연료전지 기술에 기인한다고 예상했다.

◇수송 부문

수송 부문에서 수소차는 높은 에너지 밀도 및 빠른 연료주입시간을 바탕으로 트럭, 상업용 차량 및 대형 차량에서 특히 큰 잠재력이 예상된다. 연료전지 스택 가격 하락 및 수명 증가로 이와 같은 추세는 가속화될 전망이며, 2030년까지 약 10만 대의 트럭 및 버스를 포함한 약 80만 대의 수소차를 국내에서 볼 수 있을 것으로 기대된다.

◇건물부문

건물 부문에서 수소의 수요는 건물용 연료전지의 수요 및 관련 인프라의 발전과 밀접한 관련이 있을 것으로 보인다. 한국은 이미 연료전지에서 앞선 기술을 보유하고 있으며, 신규 건물에 신재생에너지 의무사용비중을 요구하는 정부정책 등으로 향후 건물용 연료전지를 통한수소 수요 가능성이 높은 것으로 평가된다.

이를 통해, 2030년까지 약 2만 가구분의 건물용연료전지가 보급되어, 연간 약 15만 톤의 수소를 소비할 수 있을 것으로 기대된다.

◇발전부문

발전 부문에서 또한 한국은 앞선 연료전지 기술을 보유하고 있으며, 이미 정부의 2030년 목표에 근접하고 있을 정도로 최근 급격한 성장을 보이고 있다.

수소 및 연료전지 가격이 꾸준히 감소함에 따라, 수소를 통한 전력 발전은 계속해서 증가 할 것으로 보이며, 2030년 이후로는 수소 터빈의 상용화로 더 많은 수소 발전이 가능할 것으로 예상된다.

분석에 따르면 2030년까지 약3.5 GW 규모의 수소 연료전지 발전소가 상업용 운전을 하고 있을 것으로 기대된다고 언급 되어있다.

수소의 소비로 인한 탈탄소화를 이룩하기 위해서는 재생에너지 전력을 활용한 CCS를 갖춘 SMR을 통한 청정수소의 생산이 필수적인데, 부족한 국내 생산 능력을 보완하기 위해 국외에서의 생산 및 수입을 고려할 수 있다.

현재 수소를 생산하는 가장 저렴한 방법은 SMR 이나, 2040년 이후 재생에너지 발전 단가의 하락으로 생산이 더 저렴해져, 주요 수소 생산 기술로 자리 잡을 것으로 전망된다.

한국의 이러한 수소 비전 달성을 위해 다양한 활동들이 요구된다. 타 국가들과의 비교에서, 한국은 수소시장 및 산업발전상 수소차 등과 같은 Downstream 분야에서 앞서 있는 것으로 평가되지만, 수소의 생산 및 운송과 같은 Upstream 분야에서는 기술이나 인프라가 선도국보다 뒤쳐진 것으로 평가된다.

Upstream 시장 및 기술의 부족은 한국의 수소 잠재력 발현을 저해하는 가장 주요한 요소 중 하나이며, 정부와 산업계의 적극적인 대응이 요구된다고 시사되었다.