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수소경제
수소경제(水素經濟, hydrogen economy)는 수소를 주요 에너지원으로 사용하는 경제산업구조를 말한다. 즉 화석연료 중심의 현재 에너지 시스템에서 벗어나 수소를 에너지원으로 활용하는 자동차, 선박, 열차, 기계 혹은 전기발전, 열 생산 등을 늘리고, 이를 위해 수소를 안정적으로 생산- 저장- 운송하는 데 필요한 모든 분야의 산업과 시장을 새롭게 만들어내는 경제시스템이다. 이 용어는 GM에 있던 존 벅크리스가 1970년 한 대담에서 만들었다. 이 개념은 유전 학자 JBS Haldane가 이전에 제안한 바 있다.
목차
글로벌
글로벌 수소경제의 전망
2050년, 수소산업은 年2.5조 달러의 부가가치와 누적 3,000만 개의 신규 일자리를 창출할 것으로 전망된다. 또한, 전 세계 수소에너지 수요는 2015년 8EJ에서 2050년 78EJ로 급속하게 증가하면서 에너지 수요의 18%를 차지할 것으로 예상된다.※ 맥킨지 전망 기준 (2018년)
국가별 수소전기차 지원책
글로벌 자동차 최대 시장인 중국, 미국, 유럽, 일본 등 주요 국가에서 수소전기차 로드맵을 발표하고 보급 진행 중이며, 차량 보조금 및 세제, 인프라 구축비용, 운영비 등을 지원하였다.
※ 2030년 글로벌 수소전기차 보급 1,000만대 이상 예상(수소위원회)
구분 주요 내용 2030 수소 비전(누적) 수소전기차 수소충전소 일본 - 아베 정부 수소기본전략 발표 (2017년)
- 민간 합작 투자회사(JHyM) 설립
- 최첨단 기술 확보 및 글로벌 선행 지향
80만대 900기 미국 - 캘리포니아주 중심 수소전기차 보급 추진
- 민관협의체(CaFCP)설립
- AB8(2013년) 법안 통한 법/지원체제 완비
100만대 1,000기 독일 - 연방정부 산하기관(NOW) 통한 정책 수립
- 민간 합작 투자회사(H2Mobility) 설립
- 수전해 수소 생산 및 가스그리드 프로젝트 추진
180만대 1,000기 중국 - 중앙정부 차원에서 정책적 수소전기차 육성
- 지방정부별로 지원정책 별도 추진
- 지역별 성숙단계 거쳐 '30년 성장단계 진입
100만대 1,000기
국내 정책
2017년까지
- 2003년 12월, 국가과학기술자문회의는 대통령에게 "미래에너지 기술 확보방안"을 보고했고, 수소가 포함되었다.
- 2005년 9월 1일, 산업통상자원부는 친환경 수소경제 구현 마스터 플랜을 발표한다.
- 신재생에너지 보급, 신재생에너지에 의한 전력 불규칙성 증가, 수소 생산이 자연스러운 수순인데 그러지 못 했다는 지적. 수출 중심의 한국은 유럽-미국 등이 먼저 움직이길 기다렸어야 한다는 지적 등이 있다. 실제로 유엔기후변화협약 당사국총회의 하나인 파리협정이 2015년, IPCC 1.5℃ 보고서가 2018년 채택되자 한국은 수소경제 붐이 부활한다.
- 2017년 12월 20일, 산업통상자원부는 재생에너지 3020 계획을 발표하는데, 수소가 포함되었다.
- 3020이란 재생에너지 발전비중을 2016년 7%에서 2020년 30%까지 확대하겠다는 뜻이다. 재생에너지는 간헐성, 불규칙성, 경직성, 지역편차 등의 근본 편차가 있어서 이러한 제약을 해소하기 위해, 저장(P2G, Power to Gas / ESS, Energy Storage System), 수송, 재발전(연료전지)의 수단으로 수소가 제시되었다. 수소자동차의 보급이 수소 생산-수송 및 연료전지 산업 육성의 촉매제가 될 것으로 보았다.
2018년
- 2018년 8월 13일, 김동연 경제부총리 주재 혁신성장 관계장관회의에서 혁신성장을 위한 3대 전략투자 분야로 수소를 선정한다.
- 2018년 11월 15일, 이낙연 국무총리 주재 57회 국정현안점검조정회의에서 다음 내용들이 다뤄졌다.
- 규제 샌드박스 1호로 국회 수소충전소 설치 허용, 수소충전소 설치 기준 완화(준주거 /상업지역 내 설치 허용, 설치 이격거리 완화 등), 셀프충전 허용, 수소 운송 트레일러 용기압력 제한 완화, 수소전기차 부품 인증기준 개선
- 2018년 12월 5일, 맥킨지 앤 컴퍼니가 '한국 수소산업 로드맵'을 발표한다.
- 2050년에 수소산업은 年2.5조달러의 부가가치와 누적 3,000만개의 신규 일자리를 창출할 것으로 전망된다. 또한, 전세계 수소에너지 수요는 2015년 8EJ에서 2050년 78EJ로 급속하게 증가하면서 에너지수요의 18%를 차지할 것으로 예상된다. 2050년에 국내에서만 연 70조원 경제효과 및 60만명 고용창출효과가 전망된다.
2019년
- 2019년 1월 17일, 문재인 대통령은 울산에서 수소경제 활성화 로드맵을 발표한다.
- 2040년 연 43조원의 경제효과 및 42만명의 고용창출 효과를 전망했다. 그리고 다음과 같은 목표를 밝혔다.
- 수소자동차: 2018년 1.8천대 (내수 0.9천대) → 2022년 8.1만대 (내수 6.7만대) → 2040년 620만대 (내수 290만대)
- 수소충전소: 2018년 14개소 → 2022년 310개소 → 2040년 1200개소
- 연료전지: 2018년 발전용 307MW 건물용 7MW → 2022년 발전용 1.5GW 건물용 50MW → 2040년 발전용 15GW 건물용 2.1GW
- 수소생산: 2018년 13만톤 → 2022년 47만톤 (6,000원/kg) → 2040년 526만톤 (3,000원/kg)
- 2019년 4월 3일, 산업통상자원부가 수소경제 표준화 전략 로드맵을 발표한다.
- 2019년 10월 22일, 산자부-국토부-환경부 합동으로 수소 인프라 및 충전소 구축방안을 발표한다.
- 2019년 10월 31일, 제9회 과학기술관계장관회의에서 수소 기술개발 로드맵을 발표한다.
- 2019년 12월 26일, 산업통상자원부가 수소 안전관리 종합대책을 발표한다.
- 2019년 12월 29일, 국토교통부가 경기 안산시, 울산광역시, 전북 전주시,완주군 등 세곳을 수소시범도시, 강원 삼척시를 수소 R&D 특화도시로 선정하였다.
2020년
- 2020년 2월 4일, 세계 최초로 수소법이 제정되었다. 법안 의안정보
- 20대 국회에 2018.04.10 ~ 2019.07.26까지 총 9명의 국회의원이 수소에 관련된 법을 발의했다. 경제6법, 안전2법, 선박1법. 여야가 합의하여, 수소선박법을 뺀 나머지 8법을 합쳐서, 법 정식명칭이 '수소경제 육성 및 수소 안전관리에 관한 법률'이 되었다. 이 안을 국회 산자중기위 위원장명으로 2019년 11월 28일 발의하였고, 2020년 1월 9일 국회를 통과하였다. (법률안이 정부 이송되면 15일 내 대통령이 공포or반려하고, 공포 20일이 경과하면 효력이 발생한다. 그래서 국회 통과에서 시행까지 약 한 달 텀이 있다.) 2020년 2월 4일 제정, 2월 5일 시행되었다.
- 2020년 9월 8일 산업통상자원부가 내부검토를 마친 뒤 홈페이지에 시행령-시행규칙 초안을 공개해 국민 의견을 받았다. 의견이 충분히 조율된 최종안으로 2021년 2월 :* 5일 마침내 법-시행령-시행규칙이 동시에 '시행'되었다.
산업통상자원부가 2018년 2월 '한시적'으로 조직한 신재생에너지정책단(신에너지산업과-에너지안전과)이 2021년 8월부로 수소경제정책관(정책과-산업과-안전과)으로 구체화되었다. 그리고 위에 2차관(별칭 '에너지차관')을 신설하였다.
- 2020년 7월 6일, 한국은 제3차 규제자유특구를 선정, 지자체 중 강원도, 충청남도, 울산광역시가 수소연구를 맡았다. 정부의 수소 3대 사업은 '규제자유특구', '수소도시', '수소클러스터'가 있는데, 강원도 삼척시가 셋 다 채택되었기에, 10월에 국무총리가 방문했다.
2021년
- 2021년 10월 7일, 문재인 대통령과 홍남기 경제부총리가 인천 청라의 현대모비스 수소연료전지 공장 착공식에 축사를 하며 "수소경제 성과 및 수소선도국가 비전 보고"를 하였다.
- 기존에 현대자동차 그룹은 충주공장에서 연 2.3만개의 연료전지를 만들었다. 이번에 새로 짓는 두 공장은 각자 생산이 아니라 인천이 스택(내부)을, 울산이 BOP(외부)를 협업해 만드는 형태로, 인천-울산이 2023년 완공시 연 10만개를 만들 예정이다. 2030년까지 연 30만개로 생산능력을 늘릴 예정이다. 해외 연료전지가 100kW급에 1~2억원에 달하는데 반해, 한국은 2018년 현대 넥쏘부터 이처럼 양산을 통해 3000만원대로 낮추어 경쟁력 초격차를 이어갈 거라는 방침이다.
- "H2 STAR 5대 프로젝트" - 당진태안(10개사), 영흥인천(6개사), 삼척(17개사), 동해(7개사), 보령(2개사) 수소 거점화
- "2030-2050 수소 경제비전" - 이는 11월 26일 심화하여 발표한다.
- 2021년 11월 26일, 김부겸 국무총리 주재로 개최된 제4차 수소경제위원회에서 제1차 수소경제 이행 기본계획(일명 수소기본계획)을 발표했다. 계획들이 매 발표마다 기술발전에 따라 변하므로, 일단 2030년 목표만 보면 다음과 같다.
- 생산분야: 2025년 탄소를 포집한 블루수소 최초 생산, 2025년 암모니아 해외 생산, 2027년 암모니아 해상 수입, 2030년 암모니아 국내 비축기지, 2030년 10MW급 수전해시스템 상용화, 2030년 3,500원/kg의 25만t급 생산능력 확보
- 유통분야: 2023년 액화수소플랜트 완공, 2023년 액화수소트럭 운영, 2028년 수소항만 구축, 2030년 수소충전소 660기
- 교통분야: 2030년 승용차 85만대 (10만대/년 생산능력), 상용차 3만대 (2천대/년 생산능력), 수소 열차 도입
- 발전분야: 2027년 암모니아 20% 혼소 발전, 2030년 수소 50% 혼소 발전
- 2021년 12월 16일, 환경부는 "녹색융합클러스터의 조성 및 육성에 관한 법률 시행령(이하 녹색융합클러스터법 시행령)"이 국무회의를 통과했음을 알린다. 수소, 바이오, 수열에너지가 녹색산업에 추가되었다. 법의 내용은 녹색산업 매출액이 15% 이상이고 전문인력-전담부서를 보유한 기업의 지방세 감면, 공유재산 우선사용, 연구개발 및 사업화촉진 지원을 해주는 것이다.
- 2021년 12월 29일, 국회에서 더불어민주당의 송갑석 의원, 국민의힘의 배준영 의원의 공동개최로 "대한민국 수소경제 정책방향 토론회"가 열렸다.
2022년
- 2022년 1월, 문재인 대통령이 중동 순방을 가는데 두 나라와 수소경제 협력을 했다.
- 17일, UAE - 한국 측은 산업통상자원부, 한국석유공사, 한국무역협회, 한국무역보험공사, 현대자동차, SK가스, GS에너지, 두산퓨얼셀 등이 참석했다. UAE 측은 에너지인프라부, 상공회의소, 에티하드신용보험 등이 참석했다. GS에너지가 아부다비석유공사(ADNOC)로부터 블루 암모니아 연20만t 수입계약을 맺은 것을 우수사례로 들었다.
- 18일, 사우디아라비아 - 한국 측은 한전, 포스코, 삼성물산, S-OIL 등이 참석했다. 사우디 측은 아람코, 국부펀드(PIF)가 참석했다. 역시 그린 또는 블루 암모니아 수입계약을 MOU했다.
- 2022년 1월 19일, 산업통상자원부는 '수소경제 종합정보포털' '수소홍보협의회', '글로벌 수소산업협회 얼라이언스(GHIAA)', '수소경제 정책자문 전문위원회' 등을 만들 계획을 밝혔다.
- 2022년 1월 기준 '진행중인 사안'은 다음과 같다.
- 수소법 개정안이 2021년 6월 발의되어 7월 29일, 11월 23일, 12월 1일 세 차례나 양이원영 의원의 반대로 불발되고 있다. 현재의 수소법이 그린 수소만 포함하고 있어서, 블루 수소(화석연료를 통해 만들되 탄소 포집한 것)도 포함시키자는 것이 개정안의 골자고, 양이원영 의원은 블루 수소는 친환경이 아니라는 것이다. 12월 21일 블루 수소 플랜트를 짓는 중인 회사들이 또 블루 수소의 수소법 포함을 촉구한다.
- 2021년 12월 7일 산업통상자원부는 7일 박기영 2차관 주재로 제2차 수소·암모니아 발전 실증 추진단 회의에 따르면 2022년 1분기 중 '수소·암모니아 발전 로드맵'을 만들 계획이다.
한국 수소경제의 전망
수소는 미래 한국의 청정 에너지 사회 진입을 위해 필수적인 요소이며, 산업 발전 및 국민 삶의 질 개선에도 다음과 같은 상당한 기여를 할 것으로 예상된다. 첫째, 빠르게 성장하는 글로벌 수소 경제에서 한국은 앞선 기술을 바탕으로 세계시장을 선도할 수 있다. 한국은 이미 수소전기차 및 연료전지 부문에서 상당한 기술을 보유 중이기 때문이다. 둘째, 수소는 한국의 발전, 수송, 산업 및 건물을 비롯한 다양한 부문의 탈탄소화에 지대한 기여를 할 수 있다. 셋째, 수소 도입을 통한 에너지원 다각화로 국가 에너지 안보를 향상시킬 수 있다. 수소는 재생에너지 전력을 기반으로 생산된 후 대량으로 저장 및 운송될 수 있는 에너지 캐리어이다.
맥킨지의 '한국 수소산업 로드맵'에 따르면, 2050년 국내에서만 연간 약 70조 원의 경제효과 및 약 60만 명의 고용창출 효과가 있을 것으로 전망된다. 정부 역시 수소 경제 로드맵을 통해 2040년 연간 약 43조 원의 경제효과 및 약 42만 명의 고용창출 효과가 있을 것으로 전망하고 있다.
추진성과
- 수소경제 활성화 1년 성과 (’20.1.13.)
- 후속 대책 6건 수립, 핵심기술개발 등에 약 3,700억 원 집중 지원
- (후속대책) ① 표준 : 수소경제 표준화 전략 로드맵(4월),
② 충전소·공급 : 수소 인프라 및 충전소 구축방안(10월),
③ 수소차 : 미래자동차 산업 발전전략(10월),
④ R&D : 수소 기술개발 로드맵(10월),
⑤ 도시 : 수소시범도시 추진전략(10월),
⑥ 안전 : 수소안전관리 종합대책(12월)
- 수소차(버스)와 충전소 보조금, 자동차연료전지 핵심기술개발, 수소생산기지구축 등
- 글로벌 수소경제 시장 빠르게 선점 중
- 수소차 : 일본 등 경쟁국을 제치고 2019년 최초로 글로벌 판매 1위 달성
- ’19.1~10월 글로벌 판매량(대) : (현대) 3,666(비중 60%) (도요타) 2,174, (혼다) 286
- 누적 수출 1,700대 초과, 유럽ㆍ대양주 중심으로 수출국 대폭 확대(’18년 11개→’19년 19개) 등 신규시장 개척 성과
- 수소차 수출(누적, 대) : (‘17) 709→ (‘18) 936 → (’19.말) 1,724
- 10톤급 수소트럭 1,600여대 스위스 수출 계약 체결, 2020년부터 본격 수출돼 해외시장 개척 성과 가속화 전망
- 수소트럭은 상용차에서 가장 영향력 있는 '2020년 올해의 차(International Truck of the Year)' (유럽 상용차 전문매체 기자단 투표)에서 혁신부문 수상(’19년)
- 국내 보급 2018년 대비 약 6배 성장해 5,000대 돌파
- 수소차 보급(누적, 대) : (‘17) 179 → (‘18.) 908 → (’19.말) 5,097대
- 2019년 9월부터 서울 시내를 주행하고 있는 수소택시는 평균 3만km 이상 운행, 총 2만2,000여 명 수소택시 경험
- 수소택시 실증(10대, ‘19.9.10~) : 총 주행거리 31.3만km, 총 승객 22,374명
- 수소버스 보급(’19년 13대), 노후 경찰버스 순차적으로 수소버스로 교체, 공공부문 수요창출
- 산업부-환경부-경찰청-현대차 MOU 체결(‘19.10월, ~’28년까지 820여대 전환)
- 수소충전소 : 수소경제 확산 핵심 인프라, 2019년 세계 최다 구축
- (’18년 → ’19년) : (한국) 14→34, (일본) 102→112, (독일) 66→81, (미국) 74→70 (*연구용 폐기)
- 총 34기 운영중으로 2018년 대비 2배 이상 확대(’18년 말 14기), 추가로 20여기 착공
- 충전소 구축을 가속화하기 위해 민간 주도의 특수목적법인(SPC) ‘수소에너지네트워크(주)*’를 출범(’19년 3월)
- HyNet(하이넷, Hydrogen energy Network) : 한국가스공사, 현대차 등 13개사 참여
- 입지 규제 등 관련 규제 10건 이상 개선, 규제 샌드박스 1호 상징물로서 국회에 수소충전소 개소(’19년 9월)
- 연료전지 : 세계 최대 발전시장, 글로벌 보급량의 40% 점유
- 연료전지 발전량(‘19.말, MW) : 한국 408, 미국 382, 일본 245
- 발전용(MW) : (’18) 328 → (’19.말) 397, 가정·건물용(MW) : (’18) 7 → (’19.말) 11
- 한국의 연료전지 발전운영 경험 세계적으로 인정, 미국 코네티컷 데이터센터에 세계 최대 규모 실내 연료전지 공급 결정
- 두산퓨얼셀, 20MW(‘20.하반기)를 시작으로 최종 44MW까지 구축 및 운영 예정
- 드론에 기존 배터리 대신 연료전지를 활용해 비행시간 2시간 이상으로 향상한 '수소연료전지드론'이 2020 CES (Consumer Electronic Show, 국제전자박람회)에서 최고혁신상을 수상
- 미래에도 지속 성장 가능한 수소경제 생태계 조성
- 세계 최초로 ‘수소경제 육성 및 수소안전관리법’ 제정(‘20.1.9.)
- 국민이 안심할 수 있도록 안전 다지며 기술경쟁력 확보
- 생산-운송-저장-활용 등 全주기 안전관리체계를 글로벌 수준으로 선진화, 특히, 수소충전소, 생산기지, 연료전지발전소 등 3대 핵심시설 중점 관리
- 이산화탄소(CO2) 배출없는 청정 수소 생산, 수소차충전소 연료전지 핵심부품 국산화 기술 개발 투자 대폭 확대(’19년 936억원, 34%↑)
- 수소 생태계를 종합 구현하는 수소시범도시 선정
- 도시 내 교통(수소차버스), 주거(연료전지), 기술(통합 플랫폼) 종합
- 경기 안산, 울산, 전북 완주전주 선정(‘19.12월), 세부계획 수립(’20.상) 및 구축(‘20.하~)
- 중장기 해외수소 도입을 위해 호주, 사우디 등과 글로벌 협력 강화
- 국제표준** 1건 제정 및 추가 제안 등 글로벌 표준 선점 결실
- ‘19년 체결 수소협력 : (MOU) 노르웨이(6월), 사우디(6월), 이스라엘(7월), (LOI) 호주(9월)
- 마이크로 연료전지시스템(‘19.5. 제정), 건설기계용 연료전지시스템 성능평가기술(’19.6. 제안)
참고자료
같이 보기
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