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광주 창조경제혁신센터, 수소연료전지차 연관산업 육성

페이지 정보

글 : 한상기(hskm3@hanmail.net)
승인 2015-01-28 11:07:27

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현대자동차그룹(회장 정몽구)이 광주광역시(시장 윤장현)와 함께 광주 창조경제혁신센터(센터장 유기호, 이하 광주 혁신센터)의 주요 사업으로 미래 수소경제 구축을 위한 수소연료전지차 연관산업 육성에 적극 나선다.

광주 지역의 수소연료전지차 관련 인프라와 현대차그룹의 기술역량을 융합해 전·후방 산업 및 기업을 육성하고 수소경제 선도 기반을 구축하겠다는 구상이다.

이를 위해 ▲수소연료전지차 연관산업 및 기술·벤처를 발굴 육성하고, ▲친환경 복합 충전 및 에너지저장장치 기능이 결합된 융합스테이션 플랫폼을 구축하며, ▲수소연료전지차 관련 네트워크 마련 및 인력 양성을 통해 수소경제의 생태계를 조성할 계획이다.

수소는 에너지 효율이 높고 오염물질 배출이 없는 궁극의 친환경·미래 에너지로 미국, 유럽, 일본 등 세계 주요국가들이 최근 에너지 안보, 친환경, 신성장 동력 확보를 위해 수송용 연료전지차 보급과 충전 인프라 구축을 앞다퉈 진행하는 분야이다.

정부의 적극적인 지원과 투자를 바탕으로 현대차그룹과 광주 혁신센터의 산()·학()·연() 중심 수소연료전지차 동반산업 육성이 유기적인 시너지를 낼 경우, 아직 초기 단계인 세계 수소시장에서 우리나라가 선도적인 입지를 구축할 전망이다.

 

신성장 동력수소경제, 전 분야 혁신 가능…2030년 약 400조원 시장

한국자동차산업연구소에 따르면 디젤차(투싼ix 2.0 디젤 기준) 100만대를 수소연료전지차(투싼ix 수소연료전지차 기준)로 대체했을 경우 연간 15000억원의 원유 수입 대체 효과가 발생하는 것으로 파악됐다. 원유, 석탄, 가스 등 화석에너지를 수소에너지로 전환함에 따른 것이다.

또한 수소연료전지차 100만대는 1GW(10만대 × 10/=1GW)급 원자력 발전소 10(구축 비용 30조원) 역할을 수행한다. 수소연료전지차를 에너지 저장소 및 가상 발전소로 활용할 경우 전력 피크 시 전력계통, 산업 또는 가정에 전력을 공급하는 것이 가능하다.

온실가스감축 효과도 커 수소연료전지차를 100만대를 운행할 경우 이산화탄소(CO2) 배출량은 연간 210t 가량 줄어 든다. 정부가 기후변화 대응을 위한 6대 핵심기술로 연료전지 분야를 선정한 것도 이 때문이다.

차량 100만대 대체 효과에서 나타나듯 수소경제 구현에 따른 파급효과는 엄청나다. 생활, 산업, 환경 교통, 안보 등 사실상 모든 분야에서 혁신적인 변화가 일어난다.

    당장 수소산업은 수소연료전지차의 기술혁신을 중심으로 수소연료전지차 보급, 수소 수송·저장·이용 인프라 및 생산기반 구축 등의 과정에서 막대한 연관 산업 발전과 고용 창출이 발생하며, 해외 수출 산업화도 이룰 수 있다.

일본 닛케이 BP 클린테크연구소에 따르면 오는 2030년 세계 연료전지 시장 규모는 약 400조원으로 예상하고 있다.

국내의 경우엔 오는 2040년 기준으로 연료전지 산업규모가 약 107조원에 달할 것으로 부경진 서울대 교수는 추정하고 있다. 생산 유발효과는 약 235000억원, 고용효과는 173298명에 이른다.

 

연관 산업은 ▲수소 생산(연관 산업: 전기분해기 등 장비, 시설 구축 등 건설) ▲저장(탄소섬유·스테인리스 등 소재, 안전 등 장비) ▲운송(운송 차량 등 부품) ▲공급(승압·공급 등 장비) ▲이용(촉매 등 화학소재, 발전 등 부품, 주택 등 건설) 등에서 발전한다.

구체적으로 물, 천연가스 등으로부터 수소를 생산해 보관, 공급하기 위한 신규 산업이 활성화 된다. 수소 저장을 위한 신소재 산업과 V2G(Vehicle to Grid: 친환경차 충전 전력 외부 송전 기술)·V2H(Vehicle to Home: 친환경차와 주택간 상호 전력 공급 기술) 등과 연관된 IT 산업도 더 확대될 전망이다. 수소 공급 파이프 라인의 주재료인 스테인리스 수요가 급증, 철강산업도 더 각광을 받게 된다.

폐기물 및 하수를 활용한 산업도 발전한다. 폐기물 및 하수를 처리하는 과정에서 발생하는 가스에서 수소를 추출하는 산업이 미래 수소사회에서는 중요한 산업으로 떠오를 전망이다

개인의 삶에도 상당한 변화가 발생한다. 수소 이용반화된 수소경제 사회에선 각 가정 또는 아파트 단지 등 소규모 집단에서 직접 전기를 생산할 수 있다. 필요할 때 마다 원하는 만큼 자가 발전을 통해 전기를 사용할 수 있게 되는 것이다.

각 가정에서 직접 전기를 생산함에 따라 송전탑이 사라지게 되고 소규모 집단으로 구성된 수소 시티(도시)가 형성돼 진정한 에너지 자립을 이룰 수 있다. 

현대차그룹 관계자는 수소산업은 미래 신성장 산업과 직결되고 주력산업 육성을 통한 경제 활성화에도 기여한다신소재, 고부가 기계 장비, ICT 등 신산업과 자동차, 건설, 화학 등 주력 산업 발전이 가능하다고 말했다.

 

수소경제주도권 겨냥, 세계 주요국 투자 속도전

수소연료전지 분야는 전 세계적으로 시장 초기 단계로 선제적 투자와 대응이 제대로만 이뤄진다면 시장을 선도할 수 있다.

이에 미국, 유럽, 일본 등 선진 주요국들은 2000년대 들어 수소 에너지 연구개발과 인프라 구축에 속도를 내고 있다. 셰일 혁명 등 에너지 부문의 구조적 변화와 온실가스 배출 감소 같은 환경 이슈가 꾸준히 제기되면서 수소 에너지 활용이 화두로 떠오른 것이다.

먼저 일본은 지난 20여년간 수소사회 실현을 국가적 비전으로 설정하고 산업기반 구축을 위해 민·관 공동으로 로드맵을 마련해 추진하고 있다. 오는 2020도쿄올림픽을 계기로 수소사회에 진입하겠다는 목표를 내걸고 인프라 투자와 제도 정비에도 박차를 가하고 있다.

지난해 6월에는 일본 경제산업성(METI)이 제4차 에너지기본계획(’14.4)에 의거, 새롭게 수소·연료전지 전략 로드맵을 공개했다. 수소연료전지차의 세계에서 가장 빠른 확산을 위해 수소 공급망 확충 및 규제 완화 등의 지원을 추진하겠다는 것이다.

당장 올해 수소연료전지차 본격 시판을 앞두고 보조금 제도를 마련해 대당 200~300만 엔의 보조금(지방 정부 별도)을 지급할 예정이며, 관공서의 공용차로 수소연료전지차를 도입한다.

수소 충전소도 2015 100, 2025 1000, 2030 3000기를 구축한다.

1곳 당 5억 엔이 들어가는 충전소 설치비 부담을 줄이기 위해 최대 28000만 엔까지 보조금을 지원하며, 지난 2010년부터 입지, 안전, 운영 관련 규제도 대폭 완화하고 있다. 개인과 기업의 구매 차량을 대상으로 수소 공급 비용 전액 보조도 추진 중이다.

일본 정부는 올해 수소연료전지차 보급에 작년 보다 약 3배 가량 늘어난 400억 엔을 투입할 예정이다.

 

 

미국은 세일혁명으로 천연가스 가격이 크게 하락하자 최근 수소에너지 개발에 정책 역량을 집중하고 있다. 수소산업 주도 및 일자리 창출을 목표로 지난 2013년에만 총 15억 달러를 투입했다. 지난 2012년 이미 종합적인 수소 인프라 구축 계획을 발표했으며, 관련 법규 제정과 함께 향후 10년간 매년 2000만 달러씩 투자하겠다고 선언한 상태다.

온실가스 저감에 관심이 많은 유럽은 신재생에너지 활용 극대화 수단으로 수소연료전지에 주목하고 있다.

특히 덴마크는 2050년까지 기존 석유·석탄·천연가스 등 화석연료에 의존하던 에너지 공급원을 풍력, 태양광 등 신재생에너지가 생산한 전기로 대체하는 탈() 화석연료 프로젝트(2050 에너지 정책)를 추진하면서 수소연료전지 분야 경쟁력 강화에 집중하고 있다.

신재생에너지의 잉여 전기로 물을 전기분해한 뒤 수소로 만들어 저장할 경우, 바람이 불지 않거나 빛이 부족한 상황에서도 수소를 전기로 바꿔 안정적으로 전기를 공급할 수 있기 때문이다.

또한 덴마크는 궁극의 친환경 에너지인 수소 이용을 늘리기 위해 파격적인 세제혜택을 통한 수소연료전지차 보급 확대 정책도 추진 중이다. 덴마크는 차를 구매할 경우 차값과는 별도로 차량 가격의 최대 180%의 달하는 자동차 등록세를 내야 하지만, 덴마크 정부는 수소연료전지차에 대해 이를 면제해 주고 있다.

수소연료전지차 보급 목표(전체 등록 차량 내 수소연료전지차 비율)는 오는 2020 1%, 2035 30%, 2050 50%로 잡았다. 이를 수소연료전지차 대수(누적 기준)로 환산하면 2020 24000, 2035 80만대, 2050 140만대 수준이다.

충전소도 올해 말이 되면 사실상 전국 네트워크 구축이 끝난다. 코펜하겐, 올보그 등 인구밀집도가 높은 대도시를 기점으로 반경 150㎞ 마다 1기씩 구축, 누적으로 총 15기가 되는 연말에는 전국 네트워크가 가능할 전망이다.

덴마크는 올해 말이 되면 전체 인구의 50% 15㎞ 이내에 있는 수소 충전소를 이용할 수 있을 것으로 보고 있다. 덴마크는 대도시 이외 지역에서도 수소 충전소를 쉽게 이용할 수 있도록 하기 위해 누적으로 오는 2025년까지 최대 185, 2050년까지 최대 1000기의 충전소를 전국에 구축할 계획이다.

 

<덴마크 2015년 말 기준 수소 충전소 구축 목표>

 

주 요 내 용

전국
네트워크 구축

  ?15까지 전국적으로 수소충전소 네트워크 구축

      - 15기 수소충전소 설치(14년 말 10)

           → 주요도시 기점 반경 150km / 1기 구축

    ※ 덴마크 면적 43,098 vs 대한민국 면적 99,720

대도시 중심
네트워크 확장

  ?인구밀집도가 높은 대도시를 중심으로 수소충전소 구축

      ① 덴마크 인구 50%, 15km 이내 수소충전소 이용

      35% 인구, 10km 이내 충전소 이용 가능

 

한편, 수소경제 구현을 위해 미국(전담 기구: H2USA)·유럽(FCH-JU)·일본(NEDO) 등은 민·관협력기구를 운영하며 체계적인 수소연료전지차 보급과 인프라 확대를 진행하는 상황이다.

 

■ 민·관 협력으로 미래 수소경제 주도권 잡아야

국내 수소산업은 발전용과 수송용 연료전지 중심으로 시장이 형성돼 있다. 발전용 연료전지 시장은 정부 정책 지원에 힘입어 지난 2009(8.4MW) 부터 2013(127.6MW)까지 연평균 57.8% 성장했다.

LNG를 연료 원()으로 사용하고, 핵심 기술 자립도가 다소 부족하다는 한계가 있긴 하지만 대규모 전력 생산업자에게 일정 비율 이상 신재생에너지 공급을 의무화하는 의무할당제(RPS) 시행이 상당한 효과를 봤다.

특히 세계 최초로 수소연료전지차 양산에 성공했을 정도로 수송용 연료전지 분야에서는 기술력을 인정 받고 있다.

지난해 말 미국의 자동차 전문 매체 워즈오토는 현대차 투싼 수소연료전지차의 동력 장치(파워트레인)‘2015 10대 최고 엔진으로 선정했으며, 지난 2013년에는 미국 시장조사기관 내비건트리서치가 보고서에서 현대차를 수소연료전지차의 확고한 1(Clear Leader)’로 평가한 바 있다.

또한 연료전지는 석유화학 등 에너지 분야나 자동차, 가전 등 제조 부문이 튼튼한 우리나라와 일본에 유리한 산업이라는 평가를 받고 있다.

물론 탄소에서 수소사회로의 패러다임 전환 시기인 만큼 보다 유기적인 민·관 협력 및 투자가 필요하다. 수소연료전지차 보급 확산, 충전 인프라 확대, 그린카 에너지 실증사업 추진 등에 좀더 속도를 낸 다면 우리나라가 미래 수소사회를 주도할 수 있다.

유지수 국민대학교 총장은 우리 나라가 수소연료전지차 양산은 세계에서 가장 먼저 성공했지만 보급과 확산에서는 일본에 뒤지고 있다. 친환경과 경제 성장이라는 두 마리의 토끼를 잡을 수 있는 절호의 기회를 놓칠 수도 있는 상황이라고 진단했다.

이어 유 총장은 주도권 싸움에서 밀리지 않고 소재, 부품, 석유화학, 제철, 건설 등 전후방 연관산업에 큰 활력을 불어 넣기 위해선 서둘러 구체적인 로드맵을 마련하고 실행에 옮겨야 한다고 강조했다.

 

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