청정수소산업 현황 및 전망 : '한국판 IRA' 1호 산업
수소는 연소 시 물만 생성하며 온실가스를 배출하지 않아 친환경 에너지원으로 각광받고 있지만, 수소 생산 과정에서 온실가스 배출을 최소화하는 것이 중요합니다. 이 때문에 '청정수소'의 개념이 중요하게 다뤄지고 있습니다.
1. 청정수소의 정의와 종류
청정수소는 수소 생산 또는 수입 과정에서 온실가스 배출량이 일정 수준 이하인 수소를 의미합니다. 생산 방식에 따라 크게 다음과 같이 구분됩니다.
■ 그린 수소 (Green Hydrogen): 재생에너지(태양광, 풍력 등)로 생산된 전기를 이용해 물을 전기분해하여 얻는 수소입니다. 생산 과정에서 온실가스 배출이 전혀 없어 가장 친환경적인 수소로 평가됩니다.
■ 블루 수소 (Blue Hydrogen): 천연가스와 같은 화석연료에서 수소를 추출하지만, 이때 발생하는 이산화탄소를 포집(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)하여 저장 또는 활용하는 방식입니다. 그레이 수소보다 환경 친화적입니다.
■ 핑크 수소 (Pink Hydrogen): 그린 수소와 유사하게 물을 전기분해하지만, 전력원으로 원자력 발전을 활용하는 수소입니다. 원자력 발전에 대한 환경적 논란이 있어 '청정'이라는 표현 대신 '저탄소'로 분류되기도 합니다.
이 외에도 석탄에서 수소를 추출하는 과정에서 다량의 온실가스를 배출하는 그레이 수소(Gray Hydrogen), 산업 공정에서 부산물로 얻는 부생수소(By-product Hydrogen) 등이 있지만, 이들은 청정수소로 분류되지 않습니다.
2. 청정수소 산업의 중요성
■ 탄소중립 목표 달성: 산업, 수송, 발전 등 다양한 분야에서 화석연료를 대체하여 온실가스 배출량을 획기적으로 줄일 수 있습니다.
■ 에너지 안보 강화: 수소는 다양한 에너지원에서 생산될 수 있어 특정 에너지원에 대한 의존도를 낮추고 에너지 안보를 강화하는 데 기여합니다.
■ 미래 성장 동력: 청정수소 생산, 저장, 운송, 활용에 이르는 전 주기에 걸쳐 새로운 산업 생태계가 형성되고 있으며, 이는 미래 경제 성장의 핵심 동력이 될 수 있습니다.
■ 전후방 산업 육성: 수전해 설비, 수소 운반선, 충전소, 연료전지 등 청정수소 공급 밸류체인에 관여된 다양한 국내 산업 육성에 기여합니다.
3. 청정수소 생산 및 활용 분야
가. 생산 방식
■수전해 (Water Electrolysis): 물을 전기분해하여 수소와 산소를 분리하는 방식입니다. 재생에너지와 연계하여 그린수소를 생산하는 핵심 기술입니다. (PEM 수전해, 알칼라인 수전해, 고체 산화물(SOEC) 수전해 등)
■ 열화학적 분해: 수소를 포함한 탄화수소(천연가스 등)를 열화학적으로 분해하여 수소를 분리합니다. 이때 발생하는 이산화탄소를 포집 및 격리하는 CCUS 기술과 연계하여 블루수소를 생산합니다. (수증기 메탄 개질, 자열 개질 등)
나. 활용 분야
■ 발전: 수소 연료전지를 이용한 발전, 수소 터빈을 이용한 발전 등 무탄소 전력 생산에 활용됩니다.
■ 수송: 수소전기차(FCEV), 수소전기버스, 수소전기트럭, 수소선박, 수소열차 등 다양한 모빌리티의 연료로 사용됩니다.
■ 산업: 철강(수소환원제철), 화학(암모니아, 메탄올 생산), 정유, 시멘트 등 기존 산업 공정에서 환원제 또는 원료로 사용되어 탄소 배출을 저감합니다.
■ 건물/주택: 연료전지를 활용하여 전기와 열을 동시에 생산하는 가정용, 상업용 건물 에너지원으로 사용될 수 있습니다.
4. 청정수소 산업 현황 및 정책
한국 정부는 청정수소 경제 활성화를 위해 적극적인 정책을 추진하고 있습니다.
■ '세계 1등 수소산업 육성 전략': 2030년까지 국내 청정수소 100만 톤 생산 체제를 구축하고, 글로벌 수소 기업 30개 육성 및 수소 관련 일자리 5만 개 창출을 목표로 합니다.
■ 청정수소 인증제: 수소 생산·수입 과정에서 온실가스 배출량이 일정 수준 이하인 경우 청정수소로 인증하고, 이에 대한 행정적, 재정적 지원을 제공하는 제도입니다. 2024년부터 본격 시행되었습니다.
■ 청정수소 발전 입찰 시장 (Clean Hydrogen Portfolio Standards; CHPS): 2024년부터 시행되며, 발전 분야에서 청정수소 사용을 의무화하고 이에 대한 입찰 시장을 통해 청정수소 발전을 장려합니다. 2025년 수소발전 입찰시장에서 청정수소 3,000GWh/년, 일반수소 1,300GWh/년 규모를 개설합니다.
■ '한국판 IRA' 1호 산업 선정: 이재명 정부는 '한국판 IRA'의 첫 번째 지원 대상으로 청정수소 산업을 낙점했습니다. 이는 국내 첨단산업 공장을 국내에 건설할 경우 법인세 등 각종 세금을 감면해주는 '전략산업 국내 생산 촉진세제'의 혜택을 청정수소 분야에 우선 적용한다는 의미입니다. 산업통상자원부는 청정수소 육성을 위한 세제 혜택의 최적안 마련 작업을 진행 중입니다.
■ 수소전문기업 육성: 정부가 지정한 수소전문기업은 2022년 초 32개에서 2024년 초 91개로 3배 가까이 증가했습니다.
■ 수소충전소 확충: 국내 상업용 수소충전소는 2024년 2월까지 총 290개소로 빠르게 확충되고 있습니다.
이처럼 대한민국은 청정수소 산업을 미래 핵심 성장 동력이자 탄소중립 달성의 필수 요소로 인식하고, 생산, 유통, 활용 전반에 걸쳐 강력한 정책적 지원을 아끼지 않고 있습니다.