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수소경제

최종수정일 : 2019.02.15.

1. 수소경제란?

개요

수소경제는 수소를 주요 에너지원으로 사용하는 경제산업구조를 말한다.
즉 화석연료 중심의 현재 에너지 시스템에서 벗어나 수소를 에너지원으로 활용하는 자동차 선박 열차 기계 혹은 전기발전 열 생산 등을 늘리고, 이를 위해 수소를 안정적으로 생산- 저장- 운송하는데 필요한 모든 분야의 산업과 시장을 새롭게 만들어내는 경제시스템이다.

정부는 2018년 8월 '혁신성장전략투자방향'에서 수소경제를 3대 전략투자 분야중 하나로 선정하고 '수소경제추진 위원회'를 구성한데 이어 2019년 1월 17일 〈수소경제 활성화 로드맵〉을 발표, 수소차와 연료전지를 양 축으로 세계 최고수준의 수소경제 선도국가로 도약하겠다는 계획을 발표했다.

기존의 석탄과 석유 같은 화석원료 위주의 에너지 시스템이었던 우리 경제가 수소경제로 전환하는 것의 의미는 - 국가의 주 에너지 원을 친환경 에너지로 전환시킨다는 점과 함께 - 원유와 천연가스 같은 전량 수입 에너지원과 달리 해외 의존도를 감소시켜 에너지 자립을 가능케 하고 - 수소차나 연료전지 등 경쟁력 있는 미래유망품목을 육성하고 관련 산업의 산업과 일자리를 창출함으로써
→ 우리 경제에 신 성장 동력으로 작용하며 산업구조를 혁명적으로 변화시킨다는 의미가 있다.
우리나라는 세계 최초 수소차 양산및 핵심부품 국산화 등 수소활용분야에서 이미 세계적인 기술을 확보하고 있어  이를 자동차 선박등 전통 주력 산업과 연계하면 세계적으로 수소경제를 선도할 가능성이 있다.

* [대통령 연설] '수소경제는 우리에게 기회의 문을 열어줄 것입니다' (2019.01.17)

수소경제 개념도

수소경제 개념도

2. 왜 수소인가

탄소위주의 경제시대에는 원유와 천연가스를 전량 수입했기 때문에 국제가격 변동에 영향을 많이 받았다. 현재 우리나라는 에너지의 95%를 수입에 의존하고 있다.
이에 비해 수소는 어디에서나 구할 수 있는 마르지 않는 자원이다. 수소경제를 통해 에너지를 일정 부분 자급할 수 있게 되면, 안정적인 경제성장과 함께 에너지 안보도 확보할 수 있다.

현재는 수소를 기존 화석연료에서 추출하는 방식이 일반적이지만 앞으로는 태양, 풍력, 바이오 등 재생에너지를 사용해 친환경적으로 생산할 수 있다. 온실가스와 미세먼지를 배출하는 탄소와 달리 수소는 이산화탄소 배출이 전혀 없고 부산물이 물뿐인 깨끗한 에너지다. 특히 수소차는 주행하면서 대기중의 미세먼지를 정화하는 효과까지 있다.

수소의 안전성

수소는 그동안 석유화학 정유 반도체 식품 등 산업현장에서 수 십년간 사용해온 가스로서, 이미 안전 관리 노하우가 축적된 분야다. 전문연구기관에 따르면 수소의 종합적인 위험도 분석 결과, 도시가스보다 위험도가 낮은 것으로 밝혀졌다.

*폭발 가능성에 대한 우려에 대하여
수소차의 연료인 수소는 수소폭탄에 사용되는 중수소 삼중수소와 다르며, 자연상태에서는 수소가 중수소 삼중수소가 될 수 없다. 수소차는 각국 국가 공인인증기관의 안전성 평가를 거쳐 출시하며 수소 충전소는 현재 미국 56개 유럽 100개 일본 77개 등에서 10년 이상 운영해왔으나 현재까지 안전사고가 없었다 

☞ 참고 : [인포그래픽] 수소차, 폭발하면 어떡하죠? (2019.02.15. / 산업통상자원부)

관련기사

[카드뉴스] 왜 수소경제인가요? (2019.01.17. / 청와대)
[전문가 기고] 왜 지금 수소경제 이어야 하나 (2019.01.29. / 부경진 서울대 객원교수) 

3. 현황 및 가능성

우리나라는 수소 활용 분야에서 이미 세계적인 기술을 확보하고 있고 이를 전통 주력 산업인 자동차·조선·석유화학과 연계하면 세계적으로 각국이 관심을 가지고 있는 수소경제를 선도할 가능성이 있다. - 수소 경제의 효과는 지금까지 누적 1조원 수준으로, 2022년 16조원, 2030년 25조원으로 규모가 커질 것으로 전망되며 - 고용유발인원은 지금까지 1만 명 수준에서 2022년 10만 명, 2030년 20만 명으로 늘어날 것으로 예측된다. 완성차 업체는 물론 연관 기업, 연구개발 인재 확대 등을 기대할 수 있다. 현재 300여개의 국내 부품업체가 개발과 생산에 참여하고 있으며, 수소 생산과 저장·운송 분야에도 다수의 중소·중견기업이 참여하고 있다.

1) 수소차
세계 최초로 수소차 양산에 성공했고, 핵심부품 99%의 국산화를 이루고 있다. 국내 수소차는 한번 충전으로 600㎞, 현재 세계에서 가장 먼 거리를 달리는 수준이다. 수소차의 세계시장 점유율은 50%에 달한다. 지난해까지 수소차 1,824대를 생산하여 935대를 수출했다. 2019년에는4000대까지 보급을 늘릴 계획이다. 

2) 연료전지
수소경제의 또 다른 축인 연료전지 분야에서도 울산을 비롯한 대규모 석유화학 단지에서, 수소차 확산에 필요한 부생수소를 충분히 생산할 수 있는 능력을 갖추고 있다.

3) 천연가스 배관
전국적인 천연가스 배관도 수소경제에서 강점이다. 총연장 5천여㎞의 천연가스 공급망을 활용하면 천연가스에서 경제적으로 수소를 추출하여 각지에 공급할 수도 있다.

4. 수소경제 활성화 로드맵

2019년 1월 17일 울산시청에서 문재인 대통령과 성윤모 산업통상자원부 장관 등이 참석한 가운데 정부는 수소차와 연료전지를 양대 축으로 세계 최고 수준의 수소경제 선도국가로 도약하기 위한 '수소경제 활성화 로드맵을 발표했다.

'수소경제 활성화 로드맵 발표' (2019.01.17.) - 정책브리핑 기사  
[보도자료] 수소경제 활성화 로드맵 발표 (2019.01.17. / 산업통상자원부)

'수소경제’를 혁신성장의 새로운 성장동력이면서 친환경 에너지의 원동력으로 인식하고 2040년까지 수소경제 활성화를 위한 수소 생산·저장·운송·활용 전 분야를 아우르는 정책 방향성과 목표 및 추진전략 등을 담았다.
‘수소경제 활성화 로드맵’을 차질 없이 이행하면 2040년에는 연간 43조원의 부가가치와 42만개의 새로운 일자리를 창출하는 혁신성장의 원동력이 될 것으로 기대하고 있다.

주요 목표

- 수소차 와 에너지 생산 (전기, 열) 에서 수소활용을 확대해 수소 세계시장 점유율 1위를 달성하고
- 그레이 수소(석유나 천연가스등 화석연료에서 만들어내는 수소)에서→그린 수소(재생에너지에서 생산되는 수소) 로 수소 생산 패러다임을 전환하며
- 안정적이고 경제성 있는 수소의 저장과 운송체계를 확립하고
- 수소산업 생태계를 조성하고 전주기 안전관리 체계를 확립한다는 것이다.

1) 수소를 활용한 수소차 및 수소 충전소
- 2040년까지 수소차 620만대 생산 및 수소 충전소 1,200개소 구축 목표

① 수소차
수소버스는 올해 7개 주요도시에 35대 보급사업을 시작으로 경찰버스 등 공공부문 버스를 수소버스로 전환한다. 2022년까지 2000대, 2040년에는 4만대까지 늘어난다.
수소택시도 2019년 서울에서 10대를 운행하는 시범사업을 추진하고 2021년에는 주요 대도시에 보급하며 2040년까지 8만대로 늘린다. 2030년까지는 현재 20만㎞ 안팎인 내구성을 50만㎞이상으로 늘린다는 계획이다.
수소트럭은 내년 개발·실증을 거쳐 2021년부터 공공부문의 쓰레기수거차, 청소차, 살수차 등에 적용하고 물류 등 민간 영역까지 단계적으로 확대한다.
② 수소 충전소
2022년 310곳까지 늘리고 수소충전소 경제성 확보 시까지 설치 보조금을 지원하고 운영보조금 신설을 검토해 자립화를 지원한다. 입지 제한 이격거리 규제 완화, 운전자 셀프 중전 방안 마련 등 규제완화 추진을 비롯, '규제 샌드박스'를 활용하여 도심지나 정부세종청사등공공청사등 주요 도심 거점에 충전소 구축을 추진한다.
** 도심 수소차 충전소 설치는 규제 샌드박스 신청 1호

2) 연료 전지, 전기 발전 등 수소 에너지 분야
- 2040년까지 연료전지 발전용 15GW, 가정 및 건물용 2.1 GW보급 목표

① 발전용 연료전지 생산을 2040년까지 내수와 수출(7GW)을 포함해 15GW까지 확대해 나갈 계획이며, 올해 상반기에 연료전지 전용 LNG 요금제를 신설하고 당분간 신재생에너지 공급인증서(REC) 가중치도 유지해 투자 불확실성을 제거할 방침이다.
2022년까지 국내 1GW 보급을 통해 규모의 경제를 달성하고 2025년까지 중소형 LNG 발전과 대등한 수준으로 발전단가를 낮추며 중장기적으로 설치비 65%, 발전단가 50% 수준으로 하락시킬 계획이다.
② 가정·건물용 연료전지는 지난해 5MW에서 2022년 50MW로 보급을 늘리고 2040년까지 94만 가구에서 사용할 수 있는 수준인 2.1GW를 보급해 나갈 계획이다. 설치장소, 사용유형별 특징을 고려한 다양한 모델을 출시하고 공공기관, 민간 신축 건물에 연료전지 의무화를 검토한다.

3) 수소 생산 분야
- 2040년까지 공급량 526만톤/연간, 가격 3000원/ KG달성 목표

① 석유화학 공정에서 생기는 부생수소와 천연가스 추출 수소를 초기 수소 경제 이행의 핵심 공급원으로 활용, 부생수소 5만t(수소차 25만대 분량)을 수소경제 사회 준비물량으로 활용하는 한편 천연가스 공급망에 대규모·거점형 수소생산기지, 수요처 인근에 중·소규모 수소생산기지 구축을 확대해 나갈 방침이다. ② 수전해와 해외생산 수소를 활용, ‘그린수소 산유국’으로 도약하며 ③ 수소 생산량을 지난해 13만 톤에서 2040년 526만 톤으로 확대하고 대량 안정적 공급으로 수소 가격을 3000원/kg 이하로 하락을 유도한다.

4) 수소의 저장 및 운송 관련
- 안정적이고 경제성 있는 수소유통체계를 확립을 목표로 고압기체 저장과 관련된 규제를 완화하고 안전성·경제성이 우수한 수소 액화·액상 저장기술을 개발한다. 또 수소 수요 증가에 맞춰 고압기체수소 튜브트레일러 경량화를 통해 운송비를 절감하고, 장기적으로 전국을 연결하는 수소 주배관을 건설할 계획이다.

5) 안전관리 체계 확립 및 수소산업 생태계 조성 관련
- 도시가스 수준 이상으로 국민들이 신뢰할 수 있도록 생산 저장 운송 활용 전 주기에 걸쳐 안전관리 체계를 구축하고, 안전관리 전담 볍력 개정및 안전 기준을 국제기준에 맞게 개정할 계획이다.

5. 관련 정부 지원책

1) 과기정통부, 2019년 기후환경 연구 개발 사업 시행 계획
기후·환경연구개발사업은 온실가스 저감, 자원화 등을 위한 세계 선도적 원천기술 개발을 지원하여 기후변화 위기에 대응하고 국가 성장동력의 발판을 마련하고자 하는 연구개발 사업으로, 그중 주요 사업이 〈수소에너지 혁신기술 개발〉(신규) 추진이다. 2019년 102억 원을 지원하는 것을 시작으로 2023년까지 지속된다.

2) 기재부·금융위, 기업투자 지원프로그램 운영방안 (2019.1.23)
우리 경제의 산업생태계 경쟁력 제고와 환경·안전분야 투자 확대를 위한 15조원 규모의 기업투자 지원프로그램으로, 이중 '신성장 분야' 전략 투자분야중 하나로 데이터·블록체인·공유경제, 인공지능(AI)과 함께 수소경제를 지원한다.