주요 기업, 탄소중립 위해 친환경에너지 ‘수소’ 집중 투자

지난달 30일 수소법 개정…기업, 수소사업 투자 본격화
현대차 등 주요 기업 47조원 규모 투자 계획

신종모 기자 2022-06-23 09:49:15

[스마트에프엔=신종모 기자] 세계 각국이 탄소중립을 선언하고 친환경에너지인 수소에 지대한 관심을 나타내고 있다. 주요 국가는 수소경제로의 이행을 천명하고 있으며 수소 생태계 조성을 위한 정책을 적극 추진하고 있다.

최근 10여년간 연료전지 발전시스템의 고도화와 수소전기차의 상용화로 수소의 활용 범위가 크게 확대되면서 수소에 대한 기대가 커지고 있다. 특히 코로나19 팬데믹 이후 주요 국가의 경제재건 정책으로 그린뉴딜과 수소산업이 채택되면서 정부와 기업 모두 앞다퉈 수소경제로의 이행을 현실화하는 상황이다. 이에 국내 주요 기업도 정부의 수소 정책에 호응해 투자 계획을 구체화했다.

23일 삼정KPMG에 따르면 우리나라는 지난 2020년 ‘수소법(수소경제 육성 및 수소 안전관리에 관한 법률)’을 세계 최초로 제정했다. 이후 1년간 국회에 계류 중이던 수소경제 육성 및 수소 수소법 개정안이 지난달 30일 본회의를 통과해 정식 공포를 앞두고 있다. 이번 개정안은 ‘청정 수소’ 개념을 재생에너지로 물을 전기 분해해 탄소를 배출하지 않으며 생산하는 ‘그린 수소’로 고정하지 않고 온실가스 배출량 기준만 맞추면 되도록 했다.

수소는 주기율표 1족 1주기에 속하는 비금속원소로 우주물질의 75%를 차지할 정도로 풍부하다. 지역적 편중이 없는 보편적 에너지원이며 장기간 대용량의 저장이 가능하다는 특징이 있다. 또한 수소는 에너지 효율이 높다. 수소의 질량당 에너지 밀도는 142kJ/g으로 휘발유의 4배, 천연가스의 3배 수준이다. 수소는 산소와의 화학반응으로 열과 전기를 생산한 이후 생성되는 부산물이 물(H2O)밖에 없어 가장 환경 친화적인 자원으로 손꼽힌다.

특히 코로나19 팬데믹 이후 기후변화 대응과 탄소중립, 경제재건 등을 위해 수소 생태계의 성장 모멘텀이 강력하게 형성됐다. 세계 주요국들은 앞다퉈 수소경제 로드맵을 구축해 체계적인 정책을 일관되게 추진하고 있다. 민간부문에서도 수소경제의 전 밸류체인에 걸쳐 비즈니스 기회를 적극 모색하고 있다.

수소경제는 탄소 배출이 거의 없는 수소를 중심으로 활용해 국내 생산이 가능하다. 수소경제는 소규모 분산형 에너지 수급구조를 갖고 입지적 제약이 상대적으로 적다. 시장경쟁 측면에서 탄소경제는 자원개발과 에너지 확보 경쟁이 치열하지만 수소 경제는 기술경쟁력 확보와 규모의 경제가 관건이다.

글로벌 수소 생산시장은 2020년 기준 1290억달러(약 168조원)로 추정되며 오는 2025년까지 연평균 9.2%씩 성장할 것으로 예측된다. 수소 생산시장은 저장 및 운송, 활용 등 전방 밸류체인의 성장성을 가늠하는 척도가 될 수 있다. 2020년 기준으로 아시아·태평양 지역에서의 수소 생산 비중이 전체의 절반에 달하며 2025년까지 연평균성장률도 10%로 가장 높게 나타난다.

이는 해당 지역에 중화학 공업 인프라가 집중돼 있어 부생 수소 시장이 크기 때문이다. 그러나 부생 수소보다는 탄소배출이 없는 녹색 수소가 탄소중립을 위해서는 더욱 필요하기 때문에 다양한 수전해 방식에 대한 연구개발(R&D)이 활발히 실시되고 있다. 특히 100MW급 이상의 대규모 수전해 실증사업이 유럽을 중심으로 진행되고 있다.

블룸버그 전망에 따르면 수소경제 실현을 위한 정책을 실시할 경우 오는 2050년 수소 수요는 최종 에너지 수요의 24%에 해당하는 696MMT까지 증가할 것으로 예측된다. 운송용, 발전용, 산업용 등의 순서로 수요를 차지할 것으로 전망되는데 이를 통해 이산화탄소를 매년 약 60억톤 감축하고 수소 및 관련 장비에서 연간 2조 5000억달러(3256조원)의 시장과 3000만개의 누적 일자리를 창출할 수 있을 것으로 전망했다.

韓, 수소경제 로드맵 수립…주요 기업 투자 계획 발표

한국은 지난 2019년 수소경제 로드맵을 수립하고 후속 대책 6건 수립, 핵심기술 개발 등에 약 3700억원을 집중적으로 지원해 왔다. 이에 따라 글로벌 수소 시장을 빠르게 선점하고 있다.

수소차는 2020년 기준 연간 전 세계 수소차 판매량이 6500여대로 2019년 대비 약 35.3%의 성장률을 보이면서 전 세계 수소차 시장점유율이 70%에 육박했다. 앞으로도 유럽 등을 중심으로 수출국이 확대되면서 해외 시장 개척 성과가 더욱 가속화될 것으로 보인다.

수소 트럭은 현대자동차가 세계 최초로 양산체계를 갖추고 2025년까지 10톤급 수소 트럭 1600대를 스위스에 수출하는 계약을 체결하기도 했다. 수소경제 확산의 핵심 인프라인 수소 충전소는 지난해 11월 기준 총 125개소가 설치돼 있다. 정부는 올해까지 수소 충전소를 310개소로 늘릴 계획이다. 다만 연료전지의 경우 발전량이 2019년 기준 408MW로 우리나라가 글로벌 보급량의 40%를 보유하며 1위를 차지했다.

민간 투자도 활성화되고 있다. 정부의 수소 정책에 호응해 기업들이 약 47조원 수준의 투자를 계획하고 있다. 현대차그룹, 한화그룹, SK그룹, 효성그룹, 포스코그룹, 롯데그룹 등으로 국내 굴지의 그룹사 중 다수 기업 참여하고 있다. GS칼텍스, 현대오일뱅크, 에스오일 등 정유 기업들도 미래 신산업 차원에서 수소경제 비전을 발표한 바 있다.

주요 기업별 투자 계획을 살펴보면 SK는 대규모 액화플랜트 구축, 연료전지 발전 확대 등 18.5조원, 현대차는 수소차 설비투자 및 연구개발, 연관 인프라 투자 11.1조원, 포스코는 부생 수소 생산 및 해외 녹색 수소 도입, 수소환원철 개발 등 10조원, 롯데케미칼은 청정 수소 생산 및 탄소 자원화 기술개발, 수소 연료전지 발전 등 4.4조원, 한화는 녹색 수소 연구개발 실증 및 생산, 수소 저장설비 등 1.3조원, 효성은 액화플랜트 구축, 액화충전소 보급 1.2조원 등이다.

일부 기업들은 수직적 통합을 통한 비즈니스 모델을 구상하고 실행에 옮기고 있다. SK가스와 롯데케미칼은 수직적 통합에 초점을 두고 업무협약(MOU)을 맺었다. 롯데케미칼은 석유화학 공정을 통해 부생 수소를 생산하고 SK가스는 생산된 부생 수소를 수소 충전소에 공급하거나 수소 연료전지 발전소에 원료로 활용함으로 수소 생산-충전-활용 단계를 통합하고자 한다.

또한 한화는 그룹 내부에서 수소경제 전 주기를 아우르는 수직적 통합을 추진하고 있다. 한화 솔루션 내 큐셀 부문이 신재생에너지를 담당하고 케미칼 부문이 수소 생산을 담당한다. 첨단소재 부문이 수소 저장을 담당하며 한화파워시스템이 충전 사업을 한화에너지와 한화종합화학이 수소연료전지 사업을 담당하면서 수소경제 전 주기를 아우르는 비즈니스 모델을 수립하고 있다.

현대차는 포스코와 수소를 활용해 만든 부품을 생산하는 단계와 해당 부품을 활용해 자동차 완성품을 제조하는 단계를 통합해 하나의 비즈니스 모델로 만들고 있다. 현대차의 완성차에 사용할 자동차 강판을 포스코가 생산한다. 해당 강판을 만드는 공정에서 탄소 대신 수소를 활용한 철강재를 사용해 강판을 생산하고 이를 현대차가 직접 구매해 완성차로 만든다.

업계 관계자는 “수소경제가 성장성이 큰 산업이나 초기 단계의 시장인 만큼 실제로 기업의 재무적 효과를 가져다주는 비즈니스 모델을 찾는 것은 쉽지 않다”며 “그러나 기업 입장에서는 안정적인 비즈니스 모델로서 수소 관련 사업을 정착하는 게 중요하다”고 강조했다.

그러면서 “기업은 가시화되는 효과를 얻을 수 있을 뿐 아니라 탄소가 아닌 수소의 생산과 활용을 통해 최근 화두가 되는 환경·사회·지배구조(ESG)경영에도 긍정적인 효과를 얻을 수 있게 된다”면서 “기업은 적극적으로 수직적 통합에 기반한 비즈니스 모델을 구상할 필요가 있다”고 덧붙였다.

신종모 기자 jmshin@smartfn.co.kr