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[Biz Focus] 글로벌 수소大戰…기술·정책 `연타석 혁신홈런` 때려라
넷제로 향하는 핵심열쇠는 수소
수소경제 헤게모니 경쟁 치열해
생산단가와 친환경 둘다 잡아야

기술·경제성·생태계 창출 등
난제 풀려면 민관협력은 필수
정부는 정책지원으로 밀어주고
기업은 新사업모델 구축해가야
기사입력 2021.04.15 04:05:02
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플러그파워의 젠드라이브 연료전지로 구동되는 지게차(리치트럭). [사진 제공 = 플러그파워]
`수소경제`에 대한 관심이 뜨겁다. `넷 제로(Net-zero)`, 즉 이산화탄소 배출량을 감축하고 궁극적으로 순배출을 0으로 만들어 지구 기온 상승을 막는 것은 거스를 수 없는 메가 트렌드다. 동시에 각 나라는 자국 산업도 지켜야 한다. 풍력 태양열 등 재생발전만으로는 화석연료를 전부 대체하는 것이 불가능하다. 결국 넷제로로 갈 수 있느냐 없느냐를 결정할 핵심 열쇠가 수소다. 우리나라를 비롯해 세계 30여 개국이 앞다퉈 `수소경제로드맵`을 내놓으며 사활을 거는 이유가 여기 있다.

수소는 생각보다 가까이 와 있다. 현재 미국 아마존 물류창고에는 수소 지게차가 돌아다니며 상품을 가득 쌓은 팔레트를 실어 나른다. `플러그파워`라는 기업이 만든 수소 연료전지를 적용한 지게차다. 수소 연료전지는 충전 시간이 짧고, 전력을 저장할 무거운 배터리도 필요하지 않다.

그래서 주행거리가 길고 적재용량이 큰 트럭이나 지게차 같은 운송수단에 제격이다. 또, 초대형 물류창고는 수소 충전소와 수소를 공급하는 전 주기(entire life cycle) 서비스 등 인프라스트럭처 설치에도 용이하다. 플러그파워는 이런 특성이 있는 대형 물류창고를 운영하는 아마존, 월마트, 홈디포 등을 집중 공략해 수소 연료전지 지게차 및 인프라를 공급하고, 그 자체로 작은 규모의 경제를 이루는 상용화 성공 사례를 만들어낸 몇 안되는 기업이다.

각국은 수소경제 주도권을 잡기 위해 총성 없는 전쟁을 벌이고 있다. 특히 우리나라는 석화, 철강, 시멘트 등 에너지를 많이 소비하는 산업 중심의 경제 구조인 데다 기후 등 물리적 여건상 재생에너지 발전에 제약이 많다. 수소 역할이 더 중요할 수밖에 없다.

수소는 아직 생산·유통에서 여러 가지 기술적인 선택 사항이 있고 기술 성숙도가 높지 않으며, 무엇보다 경제성을 확보하려면 아직 갈 길이 멀다. 따라서 각 국가와 산업에 어떤 수소 가치사슬이 적합할지 정하고, 그에 맞게 기술을 집중적으로 개발하고 수요를 창출하는 노력이 중요하다.

수소는 생산 방식에 따라 그레이·블루·그린수소 등으로 구분한다. △그레이수소는 천연가스 등 화석연료를 고온·고압 수증기와 반응시킨 개질수소와 석유화학 공정의 부산물로 발생하는 부생수소 △블루수소는 그레이수소를 만드는 과정서 발생하는 이산화탄소를 포집·저장해 탄소 배출을 줄인 수소 △그린수소는 태양광·풍력 등 재생에너지로 발전한 전기로 물을 전기분해해 생산한 것을 뜻한다.

생산단가는 그레이수소가 낮은데 환경 측면에서 실익이 적다. 화석연료로 수소를 생산하되 탄소저감장치를 부착해 배출량을 줄인 블루수소는 그레이와 그린의 중간 단계로 여겨지는데, 다만 블루수소는 탄소 포집 비용이 높고 포집하더라도 이를 저장할 공간과 수요처가 부족해 우리나라 기준 아직 경제성이 없는 상황이다. 우리나라에서는 그린과 블루수소 확대, 해외에서 청정수소를 도입하는 방안 등에 대한 논의가 진행되고 있다.

수소 산업은 아직 초기 단계로 기술 개발, 경제성 확보, 수요 창출 등 풀어야 할 난제가 도처에 쌓여 있고 불확실성이 높다. 그러므로 수소경제로 가는 레이스에서 승기를 잡으려면 정부의 정책적인 지원, 민관의 기술 개발 협력, 기업의 창의적인 사업모델 구축 노력이 동시에 필요하다.

정부는 정책적 노력으로 수소경제의 마중물 역할을 해야 한다. 물론 직접 지원도 중요하며, 이에 더해 온실가스 배출에 불이익(벌금 등)을 주는 것도 고려할 필요가 있다. 그래야 수소가 다른 에너지원 대비 상대적으로 경제성을 확보할 수 있고, 수소 산업 생태계가 만들어질 수 있다. 청정에너지와 완제품에 대한 기준과 표준을 다듬어 수소 수요에 대한 가이드라인을 제시하는 역할도 중요하다.

기술 고도화는 민관이 협력할 영역이다. 우리나라 수소 기술은 해외에 의존하거나 경제성을 달성하지 못했다. 수소 액화, 암모니이 추진선, 수소 터빈 등의 핵심 기술 국산화가 반드시 필요하다. 현재 킬로와트(㎾)당 700달러인 수전해 기술의 효율을 높이고 표준화와 규모의 경제를 달성하면 2050년께는 원가를 절반으로 줄일 수 있을 것이다.

민간 기업은 사업모델 혁신을 이뤄내야 한다.
수소가 먼저 도입될 수 있는 사용처를 발굴해내고, 수소 산업의 생태계를 만들어 나가야 한다. 앞서 언급한 플러그파워의 수소 지게차 상용화는 좋은 선례다.

또 플러그파워는 아마존에 지게차를 공급하고, 아마존은 수소 지게차의 단순 수요처로 그치는 것이 아니라 이 회사에 투자를 하는 등 함께 생태계를 만들어 가고 있는데, 이는 우리 기업들에도 다양한 시사점을 주고 있다.

[김민지 보스턴컨설팅그룹 MDP]
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