(왼쪽부터)현대차가 개발해 운행중인 수소전기버스, 미국 알라카이사가 만든 에어택시 스카이, 현대로템이 개발중인 수소전기열차/사진 각사
수소경제는 수소를 주요 에너지원으로 사용하는 경제산업구조로 패러다임의 전환을 주도하고 있다. 현재 화석연료 중심의 자동차, 선박, 열차를 수소연료 중심으로 바꾸는 작업이 정부와 민간기업의 협업 아래 추진 중이다. 또 수소를 안정적으로 생산·저장·운송하는데 필요한 모든 인프라 구축도 한국가스공사의 주도 아래 2030년까지 5조원 가까이를 투자하기로 했다.
29일 정부에 따르면 3대 혁신성장 분야중 하나로 수소경제를 꼽았고, 미래형 친환경 자동차인 수소차와 수소연료전지를 양 축으로 세계 최고 수준의 수소경제 선도국가로 도약할 것을 발표했다. 내년 주요 R&D 예산은 미래 대비 혁신성장 전략투자를 위해 시스템반도체·미래형 자동차·바이오헬스 등 3대 중점 신산업 분야에 집중 투자한다. 3대 중점 신산업 R&D 예산 중 미래형 자동차에만 2128억원이 투입된다.
또 수소차나 연료전지 등 세계적으로도 경쟁력 있는 품목을 육성, 관련 산업의 일자리를 창출해 신성장 동력으로서 산업구조 전반의 변화를 가져 올 수 있다. 하지만 현재 수소차 충전소 인프라 조성 지연 등의 현실적 장벽도 해결해야 할 과제이다.
수소차의 활성화가 쉽지 않은 이유로는 7000만원이라는 비싼 가격과 부족한 충전시설이 복합적으로 작용하면서 구매를 꺼리게 만든다. 현재 전국의 수소차 충전소는 20여 곳 밖에 되지 않아 소비자들에게 외면 받고 있다.
지난 1월 정부는 ‘수소경제 로드맵’을 통해 오는 2040년 620만대 수준으로 수소차를 확대하겠다는 보급 계획을 밝힌바 있지만 현재로써는 계획이 지켜지려면 정부는 물론 민간기업들의 동참이 절실한 상황이다.
사우디가 5조원 투자한 에쓰오일 공장 준공식 - 문재인 대통령과 무함마드 빈 살만 사우디아라비아 왕세자 겸 부총리가 26일 오후 신라호텔에서 열린 '에쓰오일 복합 석유화학시설 준공기념식'에서 기업 활동을 담은 홀로그램 영상을 재생하는 용도로 마련된 버튼을 누르고 있다/연합
◇한국-사우디 경제 협력서도 수소 등장
전통적 협력 영역인 석유, 화학 분야가 5건으로 가장 많지만 신산업 분야 협력 성과도 눈에 띈다. 빈 살만 왕세자는 자원 의존적인 사우디 경제 구조를 바꾸기 위해 2016년부터 ‘탈(脫) 석유, 경제 다각화’를 주요 내용으로 하는 경제 전략인 ‘비전 2030’을 추진하고 있다. 그는 특히 신재생에너지와 첨단 산업에 관심이 많은 것으로 알려졌다. 사우디가 한국을 비전 2030 ‘중점 협력국’으로 선정한 데 이어 이번 MOU에서도 신산업 분야 협력을 강화하기로 하면서, 양국 간 경제 협력은 전방위로 넓어지게 됐다.
특히 성윤모 산업통상자원부 장관과 알 팔레 사우디 에너지산업광물자원부 장관은 수소 분야에서 협력을 강화키로 MOU를 맺었다. 두 나라는 수소 생산·저장·운송 기술 개발과 수소차·수소 연료전지·수소 충전소 보급, 관련 표준 개발 등에서 힘을 모으기로 했다. 현대자동차 역시 아람코와 MOU를 맺고 수소차 생산 기술 개발에서 협력하기로 약속했다.
현대모비스 충주 수소연료전지공장 안에 설치된 비상 발전 시스템. /현대모비스 제공
◇‘수소’ 진정한 친환경 에너지원
전 세계적으로 디젤·가솔린 자동차가 대기오염물질을 배출하지 못하게 하거나, 저탄소·저공해 자동차의 개발과 확대 보급에 열을 올리고 있다. 특히 탄소 배출이 없는 진짜 친환경에너지 자동차인 수소차의 개발과 수소연료전지 관련 산업이 주목받고 있다.
‘수소’는 온실가스와 미세먼지를 배출하는 탄소와 달리 산화탄소 배출이 전혀 없고 부산물이 물뿐인 깨끗한 에너지다.
‘수소차’는 차내 탱크에서 음극에 수소를 보내고, 공기 공급기에서 양극에 산소를 흘리면 전기가 발생, 부산물로 수증기가 발생하는 원리에서 만들어진 전기로 차가 움직이게 된다. 이 과정에서 이산화탄소 등 공해물질은 전혀 발생하지 않게 된다.
또한 기존의 전기차·하이브리드차는 전기를 외부에서 충전해야 하는데, 이 때 전기를 만들기 위해 에너지를 사용하게되면서 친환경 차량이라고 정의할 수 있는지는 여전히 논란이다.
반면, 수소차는 차량에서 만들어낸 전기로 움직인다는 점, 충전시간이 5분 내외로 짧고, 한 번의 충전으로 600 여㎞를 달릴 수 있다는 장점으로 각광받고 있다.
그러나 국내 수소차 보급 추이를 보면 2016년 87대, 2017년 170대, 2018년 893대로 점차 확대되고 있지만 갈길이 멀다.
수소에너지는 자동차뿐만아니라 열차나 선박, 드론, 건설기계 등 운송수단외에도 산업현장에서도 활용도가 높은 청정에너지원이다.
최근 현대모비스가 수소전기차에 적용된 수소연료전지모듈을 활용해 건물에 전력을 공급하는 수소 발전시스템을 선보였다.
현대모비스는 최근 충북 충주에 있는 수소연료전지 공장 내에 ‘수소 비상 발전시스템’을 구축해 운전에 돌입했다.
수소 비상 발전시스템은 현재 양산 중인 수소전기차 넥쏘에 탑재되는 수소연료전지모듈을 그대로 적용했다. 차량용 수소연료전지 5개를 나란히 병렬로 연결해 최대 450㎾급 발전용 시스템을 만든 것이다. 이 발전량은 충주공장 전체 전력 소요량의 약 7%에 해당한다.
수소연료전지를 활용한 발전 시스템은 높은 에너지 효율과 무공해, 저소음 등의 장점을 갖고 있다. 앞으로 수소 에너지 사용이 활성화되면 가격 경쟁력까지 확보할 수 있을 것으로 현대모비스 측은 내다보고 있다.
안병기 현대모비스 전동화사업부장은 "충주공장 수소비상발전시스템은 수소차 핵심 기술을 활용해 수소 사회를 구현하는 첫걸음"이라며 "차량용 수소연료전지모듈은 발전뿐 아니라 수소 열차나 선박, 드론, 건설기계 등 다양한 사업 분야에서도 접목할 수 있다"고 말했다.