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2024 글로벌 (그린)수소 전주기 밸류체인별 개발 전모와 사업화 전략

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[신간]

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등록일

2024-05-19 23:47:15

조회수

172

미래 에너지로 기대를 받으면서도 보급이 거의 되지 않았던 수소 에너지가 최근 몇 년 사이 단숨에 다양한 분야에서 활용 가능성이 높게 평가되고 있다.


이러한 높은 기대치와는 달리 CO2를 배출하지 않는 청정 수소를 사용하는 수소 경제ㆍ수소 사회에 그동안 회의적인 의견이 많았지만, 주요 국가의 적극적인 지원과 기술적인 발전으로 인해 드디어 전환점을 맞이하였다.


수소가 클린 에너지로 주목받게 된 1970년대부터 반세기가 지나, ‘수소 패권’을 둘러싼 각국의 경쟁이 시작되었다. 그 배경에는 세계적인 규모의 기후변화로 인한 위기감과 러시아의 우크라이나 침공으로 인한 안전 보장 의식의 고조 등을 들 수 있다. 


그중에서도 세계적으로 탈탄소화의 비장의 카드로 지목되고 있는 것이 바로 ‘그린 수소’다. 오로지 물만 배출하고 CO2를 배출하지 않는 궁극의 ‘탄소 프리’ 에너지이다.

‘그린수소’의 개발과 시장까지 모든 분야에서 앞서나가고 있는 것은 재생에너지가 많이 보급되고 있는 유럽이다. 미국도 최근 ‘수소 대국’을 지향하는 쪽으로 방향을 잡고 ‘인플레이션 감축법’ 중 에너지ㆍ기후변화 대책에 4000억 달러(약 543조 원) 정도를 투하할 것이라는 방침이 포함되어 있으며 이는 대부분 그린 수소를 대상으로 한다.


EU와 미국은 실제로 러시아-우크라이나 전쟁으로 인한 에너지 안전 보장 정책의 일환으로 수소 전략을 강화하고 있으며, 그중 EU는 2030년까지 역내 그린 수소 제조량을 연간 1000만 톤, 역외 수입량은 연간 1000만 톤으로 만들겠다는 목표를 설정했다.


중국도 참전하여, 2022년 3월에는 그린 수소를 중심으로 하는 ‘수소 에너지 산업 발전 중장기 계획(2021~2035년)’을 책정했고, 2060년에 ‘탄소 중립’을 실현하기 위해 일단 2025년까지 연료전지차의 보유 대수를 약 5만 대로 증가시킴과 동시에 연간 10~20만 톤을 생산하는 그린수소 제조 체제를 구축할 것이라는 목표를 내세우고 있다.


그외 중동과 남미 국가들은 지리적 이점을 살려 수소 에너지의 대규모 생산 전략을 추진하고 있다.


한편, 그린 수소의 경우, 풍력, 태양광발전 등의 재생에너지를 그대로 사용하지 않고 수소를 제조하는 데 운용하기 때문에 얼핏 효율이 좋지 않은 것처럼 보인다. 하지만 자연에서 유래한 재생에너지는 남거나 부족하기도 하여 발전량이 고르지 못하다.


그런데 재생에너지의 잉여 전력을 효과적으로 활용하여 수소를 제조한다면, 액화하여 저장할 수 있고 운송도 할 수 있다. 탈탄소화를 위해서는 재생에너지와 재생에너지를 가지고 만든 수소의 ‘양립’ 체제가 갖추어져야 한다.


하지만, 탄소 프리인 데다 저장도 할 수 있는 장점과는 반대로, 고비용이라는 큰 단점이 존재한다. 앞으로 본격적으로 보급하려면 규모를 확대하고 기술을 쇄신하여 비용을 낮추어야 한다.


블룸버그NEF의 자료에 따르면, 수소 생산 비용은 2030년부터 최소비용이 그린수소가 가장 저렴해지고, 2050년에는 최소부터 최대값까지 그린수소(0.54~1.57$/kg)가 가장 값싼 수소가 될 것으로 예측되고 있다.

또한, 수소 연료전지의 비용이 지난 10년간 약 60%가 떨어졌다는 전례가 있는 만큼, 수소 발전 역시 재생에너지의 비용을 낮추고 기술을 발전시켜 충분히 비용을 낮출 수 있다는 예측도 존재한다.


딜로이트 자료에 따르면, 청정수소 경제 규모는 2030년에 연간 6,420억 달러(830조 원)에서 2050년에는 연 1조 4,000억 달러(1,810조 원) 규모까지 성장하며, 2050년에 그린수소는 전체 수소의 85%, 세계 수소교역량의 20%를 각각 차지할 것으로 전망되고 있다.


한편, 저장과 수송이 어렵다는 수소의 ‘캐리어(Carrier)’로 ‘암모니아’가 주목받고 있다. 액화수소 대비 수소 저장・에너지 밀도가 1.7배 높으며, 액상으로 취급하기 용이하다. 또한 기존 구축된 암모니아 저장・수송 인프라를 수소 저장・운송으로 활용이 가능하다.

또한 발전 분야에서는 무탄소 연료로 화력발전소의 탈탄소화를 촉진, 수송 분야에서는 내연기관에 암모니아를 연료로 활용하는 방안까지 연구가 추진되고 있다.


이에 당사는 수소의 생산, 저장, 운송, 활용 등의 전주기별 기술개발 동향, 국내외 시장 동향과 전망, 주요국별 서플라이체인, 국내외 정책 및 선도기업의 전략뿐만 아니라, 수소 캐리어(Hydrogen Carrier)로서 활용 가치가 높은 암모니아 동향까지 다양한 정보를 종합적으로 조사, 분석하였다.


모쪼록, 본 보고서가 (그린)수소·암모니아 산업 종사자뿐만 아니라 관련 분야에 관심을 갖고 계시는 모든 분들의 업무에 미력하나마 도움이 되길 바란다.

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