1. 일본은 수소사회를 국가적 차원에서 추진

최근 일본 정부는 국가 에너지산업의 근간이 되는 에너지기본계획 개정안에‘수소사회 실현’을 명문화함으로써 수소사회로의 전환을 국가 정책으로 추진하겠다는 의지를 표명했다.

글 / 권성욱 (한국자동차산업연구소)
출처 / 오토저널 6월호

일본 정부는 지난 20여 년간 로드맵에 따라 연료전지 기술개발과 다양한 실증사업을 펼치며 수소사회를 준비해왔으며 현재는 2015년 수소연료전지차의 일반 보급을 앞두고 있다. 일본 정부는 이를 위해 현재는 수소충전소 구축에 집중하고 있는데, 그 동안 매우 엄격했던 수소충전소 규제를 대폭 완화함으로써 건설 비용절감은 물론, 다양한 입지에 수소충전소를 설치하는 것을 가능하게 했다.

또한 일본 정부는 민간단체와의 협력을 기반으로 기술 개발과 실증사업 운영, 규제 완화 등을 전개하고 있다. 민관 공동 협력은 사업 추진력 확보와 시장 자립 기반 구축에 크게 기여하고 있다.

본 고에서는 일본 정부의‘수소사회 실현’비전 달성을 위한 연료전지 보급 정책을 살펴보고 국내 정책과 의 비교를 통해 시사점을 도출하고자 한다.

2. 로드맵에서 법제화 단계로 전환

지난해 12월 발표된‘에너지기본계획 개정안 초안’에‘수소사회 실현’이 처음으로 명시화되면서 일본에서‘수소사회’는‘로드맵’수준에서‘법제화’, 즉 구체적인 실행 단계로 들어섰다.

이번 에너지기본계획에 포함된‘수소사회 실현’의 주요 내용은 수소가 2차 에너지원 중 중심이 될 것을 전제로 수소사회로의 전환 과정에서 야기되는 기술, 비용, 제도, 인프라 과제의 해결을 촉구하고 기존 전력 및 석유 기반 에너지 소비 구조에 대대적인 개편의 필요성을 강조하고 있다.

또한 수소 공급과정(생산, 저장, 운송) 전반에 걸친 기술개발과 이용편의성 제고를 위한 인프라 확충과 관련 제도 정비, 선제적인 표준/기준 마련 등 정부 차원에서의 적극적인 지원을 약속하고 있다. 이를 통해 2020년 동경올림픽을 계기로 본격적인 수소사회에 진입할 것과 이를 준비하기 위한 로드맵 작성 및 실행을 담당할 조직 설치를 언급하고 있다. 이러한 일본의 수소사회 준비는 지난 20여 년간 수소 기반기술 개발과
실증사업 등 치밀한 준비의 결과이다.

일본 정부는 1993년 국제 수소기술 연구개발 프로젝트인 WE-NET(World Energy-Network)에 참여하며 수소 연구를 시작했다. 이후 정부 산하 연구기관인 신에너지산업기술종합개발기구(NEDO)를 중심으로 기반기술 개발을 주도했으며 2000년대 들어 실증사업을 추진해 왔다.

가정용 연료전지의 경우 2005~2009년‘대규모 정치형 연료전지 실증사업’을 실시했다. 2009년에‘에네팜’을 론칭하면서 가정용 연료전지의 일반 보급을 시작했는데, 에네팜에 참여하는 업체가 점차 확대되고 투자가 활성화되면서 최근 안정적인 성장 국면에 접어들고 있다. 수소연료전지차의 보급을 위해서는 수소충전소의 선(先) 구축이 필요하다는 인식하에 2002년부터 수소충전소 실증프로젝트인 JHFC를 시작했으며 2005년 JHFC 2단계를 거쳐 2011년부터는 JHFC 3단계를 실시 중이다. 실증사업이 종료되는 2015년까지 수소충전소 100개 구축을 목표로 하고 있다. 일본 정부는 향후 2~3년이 수소사회 전환의 성패가 갈릴 시기로 판단하고 성공적인 보급 단계로의 이행을 위해 규제 완화 등 제도 정비에도 박차를 가하고 있다.

이러한 노력의 결과, 가정용 연료전지는 2016년 자립적인 시장 성장 단계에 진입할 것으로 보이며 보급대수는 2013년 6만 5천 대에서 2020년 140만 대, 2030년 530만 대로 확대될 전망이다. 수소연료전지차 보급도 2015년 일반 보급을 시작한 이후 2017년 3만 대, 2025년 200만 대, 2030년 700만 대에 이를 것으로 보인다.

3. 수소충전소 선 구축 추진

2011년 일본 정부는 수소충전소 실증사업을 주도해오던 민간단체인 수소공급/이용기술연구조합(HySUT)과 공동으로 2015년까지 4대 도시권(90개)과 고속도로(10개)에 100여 개의 수소충전소를 확충하겠다는 계획을 발표했다. 이는 완성차업체들의 2015년 수소연료전지차 일반 판매를 앞두고 정부차원에서 수소충전소를 먼저 구축함으로써 초기 보급을 지원하기 위한 것이다.

하지만 일본에서 수소충전소 건설은 높은 법적 규제와 비용으로 쉽지 않은 상황이다. 수소 충전설비들이 고위험 시설로 인식되어 안전을 이유로 입지가 엄격하게 제한되어 있으며 과도한 안전규제를 비롯해 수소충전소의 규모 및 소재 제한 등 많은 규제가 존재하기 때문이다.

이로 인해 수소충전소의 구축 비용은 유럽, 미국 등 주요국과 비교해서 2~3배 정도 높은 5~6억 엔 정도 소요되는 것으로 알려져 있다. 이에 일본 정부는 충전소 구축 비용을 절감시키고 다양한 업체들이 수소충전소 사업에 진출할 수 있도록 규제 완화를 가장 우선적으로 추진하고 있다.

또한 수소충전소 사업 진출의 초기 부담을 완화하고 운영효율성을 개선할 수 있도록 관련 기술 지원을 비롯한 충전소 건설 보조금도 지원하고 있다. 민간단체는 수소충전소의 다양한 운영방식을 실증해왔는데, 지금은 실증된 모델을 일반 충전소로 전환하거나 경제성을 확보한 주요 모델을 기반으로 초기 충전소 확충에 나서고 있다.

4. 대폭적인 수소충전소 규제 완화

일본 정부는 2010년부터 수소충전소의 확충을 위해 관련 법규의 개정을 통한 규제 완화를 빠르게 추진하고 있다. 규제완화는 크게 충전설비 소재관련 규제완화, 입지조건의 완화, 안전규제의 현실화, 수소의 운송 및 충전소 운영 규제 완화 등의 방향으로 추진되고 있다.

우선, 충전설비에 사용되는 강재 등 소재 규제를 완화하고 있다. 기존에는 충전소의 배관, 밸브류에 사용할 수 있는 강재를 인장력이 높고 부식성에 강한 고가의 특수강으로 제한했다. 이를 2013년 법 개정을 통해 비용이 저렴한 다양한 강재의 사용을 허락했으며 설계 안전 기준도 해외 수준으로 현실화(배관 및 압력 용기의 인장력를 수준을 4배에서 3배로 인하)했다. 이를 통해 저렴한 소재의 사용이 가능해질 전망이다.

입지조건의 측면에서는 CNG나 가솔린 주유소와 병설할 수 있도록 규제를 완화했다. 기존에는 CNG 충전설비와 수소 충전설비간 간격을 6m 이상으로 규정했으나 이를 3.3m로 줄였다. 또한 가솔린 주유소와 병설되는 수소 충전설비는 주유설비와 16m 이상 간격을 유지해야 하는 기존 규제를 양 설비간 안전보조물 설치로 대체함으로써 병설이 가능해졌다. 이로 인해 수소충전소 건설 비용의 절감뿐 아니라 운영 수익성 개선, 고객의 편의성 제고 등 긍정적인 파급효과가 클 것으로 보인다.

또한 안전규제의 현실화도 추진하고 있다. 기존 수소 충전설비는 화재에 대비해 6~8m의 화기 안전거리를 설정하고 방폭 구조물을 별도로 설치해야 했으나 이번 규제 완화로 충전 설비의 각 부분별로 세부 평가해 위험부분에만 방폭 설비를 의무화했다. 지나친 안전설비로 인해 수소 충전소가 혐오 설비로 인식되어 왔는데, 안전규정을 대폭 현실화함으로써 설치비 절감뿐 아니라 고객의 이용 편의성과 인식 제고에 크게 기여할 전망이다.

수소충전소 운영 효율성을 제고하기 위한 규제완화도 이루어지고 있다. 기존에는 지역별로(상업지역, 주거지역 등) 수소충전소의 최고 수소보유량을 제한했었는데, 이를 철폐함으로써 도심지에서도 상업용 수소충전소 건설이 가능해졌다. 나아가 수송 용기의 상한 압력을 기존 35MPa에서 45MPa로 확대하면서 수소 수송량 확대가 가능해져 수소 운송비용의 절감이 가능해졌다. 이 외에도 반드시 관리인을 두는 규정을 폐지하여 가
솔린 주유소에서와 같이 셀프충전이 가능하게 되었다.

이러한 규제완화로 수소충전소 건설 비용이 크게 줄어들고 있으며 무엇보다 다양한 장소에서 다양한 방식의 수소충전소 운영이 가능해지고 있다. 이는 결국 수소충전소 사업의 진입장벽을 크게 낮춰 수소충전소의 확충을 촉발시키는 요인으로 작용할 전망이다.

5. 민관 공동으로 다양한 실증 모델 검증

지난 2009년부터 수소전문회사, 가스 및 석유회사, 완성차업체, 제철소, 화학업체 등 17개의 다양한 업체들로 구성된 민간단체인 HySUT는 수소 인프라의 사회적 수용성 제고와 사업성 확보를 위한 과제를 실증해왔다.

이들은 13개의 거점에서 다양한 충전소 운영 방식과 충전시설들을 실증해오고 있는데, 여기에는 대용량 수소 생산/공급 방식, 주유소 및 CNG 충전소와의 병설 방식, 소규모 이동식 충전 방식, 소형 수소 카트리지의 트럭 운송 방식 등 다양한 운영방식이 포함되어 있다. 또한 45MPa 수소트레일러, 350MPa와 700MPa 공용시설, LPG/도시가스 등 다양한 원료를 사용한 개질 시설 등 다양한 충전시설에 대한 실증도 진행했다.

이러한 운영방식 및 충전시설 실증은 대부분 수소충전소 규제완화에 반영되고 있어 수소충전소 확충과 운영 효율성 제고에 크게 기여하고 있다. 민간기업 주도로 진행된 수소충전소 실증모델은 대부분 일반 수소충전소로 전환되고 있는데, 향후 이 중에서 경쟁력 있는 모델을 중심으로 수소충전소가 빠르게 확충될 것으로 보인다.

6. 일본, 수소연료전지차 시장 주도권 장악 도모

일본 정부가 규제완화와 함께 다양한 방식의 수소충전소 보급에 박차를 가하면서 2015년‘수소충전소 100기 구축’목표를 달성할 것으로 보인다. 수소충전소 구축 비용은 현재 5~6억 엔 수준에서 1~2억 엔으로 크게 하락할 전망이어서 수소충전소 사업은 더욱 활성화될 것으로 보여 2025년 1천 기, 2030년 3천 기 구축도 가능할 전망이다. 일본 정부는 이러한 수소충전소 확충을 바탕으로 2017년 수소연료전지차 3만 대 보급을 예상하고 있으며 2025년에는 수소연료전지차 200만 대 시대가 열릴 것으로 전망하고 있다. 이러한 일본 정부의 중장기 로드맵이 달성되면 일본은 도쿄올림픽이 열리는 2020년에 본격적인 수소사회로 진입할 수 있게 된다.

일본 완성차업체들은 하이브리드차의 초기 보급 시기와 마찬가지로 일본에서 수소연료전지차의 경쟁력을 구축한 이후 유럽, 미국 등 주요 해외시장으로 진출하는 전략을 펼칠 전망이다. 이에 따라 향후 세계 수소연료전지차시장 주도권을 장악할 가능성도 매우 높아 보인다.

7. 연료전지 산업 주도권 확보를 위해서는 국가적 차원의 지원이 시급

일본 정부는 지난 20여 년간 미래에너지원으로서의 수소의 잠재성을 인식하고 수소를 에너지로 전환할수 있는 연료전지의 기반 기술과 실증에 지속적인 투자를 아끼지 않고 있다. 이러한 연료전지 산업 기반을 바탕으로 일본의 연료전지업체들과 완성차업체들은 가정용 연료전지, 수소연료전지차 등 제품경쟁력을 크게 강화하고 있다.

반면, 우리나라는 지난 2000년대 초반 연료전지에 대한 투자가 크게 확대되었으나 2000년대 후반 이후 정부의 관심이 줄어들고 투자도 위축되면서 현재는 제자리걸음을 하고 있는 실정이다. 국내 완성차업체의 세계 최초 수소연료전지차 일반 판매의 성과에도 불구하고 국내에서는 소비자들이 이용할 수 있는 수소충전소가 사실상 거의 없다는 것도 안타까운 현실이다. 특히 수소사회를 바라보는 이웃나라 일본과의 큰 시각 차이는 안타까움을 더욱 크게 하고 있다.

따라서 우리나라가 미래 에너지원이자 성장 동력인 수소산업 기반을 닦고 연료전지 산업에서 세계 리더가 되기 위해서는 정부의 대폭적인 투자와 규제완화 그리고 높은 관심이 과거 어느 때보다 필요한 시점이다.

창조 경제가 화두가 되는 이 시점에서 우리나라 정부와 산업계가 다시 한 번 수소사회를 향해 뛰어가길 기대해 본다.