특집&기획기사

[나침반]국토교통부, 수소 시범도시 추진전략 발표

강창대 기자
입력 2019.11.01 00:00

국토교통부, 수소 시범도시 추진전략 발표

지자체 3곳, 2022년까지 수소 시범도시 조성

국토교통부는 도시 내에 수소 생산에서부터 저장과 이송, 활용까지 전반적인 활동이 활발히 이루어지는 수소 생태계를 조 성하기 위한 ‘ 수소도시’ 조성을 추진한다고 밝혔다. 국토교통부는 ‘수소 시범도시 추진전략’을 10월 10일 제90회 국정현안점 검조정회의에서 관계부처 합동으로 발표했다. 정부가 정의한 수소도시란 도시 내 수소생태계가 구축되어 수소를 주된 에 너지원으로 활용하면서 도시혁신을 시민이 체감하는 건강하고 깨끗한 도시를 말한다.

정리 강창대 기자

수소 생태계란 수소의 생산과 저장, 이송, 활용에 걸친 전반적인 인프라와 환경을 말한다. 정부의 계획에서 수 소는 그린수소를 포함해 부생수소와 추출수소 등을 아우른다. 이렇게 생산한 수소는 액체나 고체의 상태 로 수소를 저장되어 도시 곳곳을 비롯해 도시와 도시 간에도 대용량으로 이송할 수 있다. 이송된 수소는 발 전시설과 수소 메가스테이션 등을 통해 주거와 교통, 산업 등 도시 활동 전반에 사용된다. 이때 수소 메가스 테이션은 대용량 수소의 저장과 공급과 더불어 안전 모 니터링 등을 담당한다. ‘수소 시범도시’는 이러한 기반 시설을 갖춘 곳으로, 도시 내에 수소 수급 여건에 따라 3∼10 ㎢ 범위로 생활권 단위를 정하고, 주거와 교통 분 야에 집중해 수소 활용 기술을 실증하게 된다.

전체 사업비 290억 원 지원 예정

수소 시범도시에는 도시 활동의 핵심인 주거와 교통 분 야에서 수소를 활용하는 기본요소와 혁신적 기술을 실증하거나 지역특화 산업과 연계될 예정이다. 기본요 소는 주거 분야, 교통 분야, 통합운영센터로 이루어지 며 이 중 주거 분야에서는 공동주택 단지(필수), 개별 건축물에 연료전지를 설치하고 냉·난방, 전기 등 에너 지를 공급하는데 수소를 활용할 계획이라고 한다. 교 통 분야에서 수소에너지 기반 교통체계를 구축하기 위 해 도시 내 또는, 인근에 복합환승센터, 주차장, 버스차 고지 등에 수소차·수소버스 충전소를 설치할 예정이 다. 또한, 시범도시에는 수소 관련 기반시설(이하 인프 라) 구축 후 운영하는 통합운영센터를 설치하여 수소 공급·저장·이송 현황, 안전성 등을 실시간 모니터링 및 관리할 계획이다[그림 1].

[그림 1] 수소 시범도시 모델

특화요소는 기술 실증 분야와 지역특화 산업 분야 두 가지로 나뉜다. 기술 실증 분야에서는 국내기술 중 상 용화에 이르지 못한 기술에 강화된 안전기준을 적용해 독립된 공간에서 실증함으로써 안전성과 확장가능성 을 검증한다. 지역특화 산업 분야에서는 지역특화 산업 및 거점 인프라 등에 수소를 접목한다. 각 지자체는 지역의 여건을 고려하여 계획을 수립할 수 있다. 이러한 수소 시범도시에는 1곳당 수소 친화 도시계획 (MP) 수립비와 연료전지·파이프라인·수소 통합운영센 터 등 핵심인프라 구축비 등에 50%를 전체 사업비 290 억 원 내에서 지원할 예정이다. 예를 들어, 공동주택의 440㎾ 규모의 연료전지 2대에 40억 원, 상업빌딩은 100 ㎾ 2대에 20억 원, 통합운영플랫폼은 40억 원, 수소배 관 5㎞에 50억 원, 도시가스 추출기 3기에 90억 원, 수 전해 500㎾ 규모 1대에 10억 원, 10㎾ 규모 스마트팜 4개 에 10억 원, 운영지원 20억 원, MP·설계비 10억 원 등 과 같은 지원을 받을 수 있다. 이외에도, 정부는 시범도 시의 효과를 극대화하기 위해 각 부처의 수소 관련 사 업을 연계하여 수소 집중적으로 시범도시를 지원한다 는 방침이다.

수소 시범도시 안전성 강화방안

최근 수소 관련 사고로 인해 국민들의 안전성에 대한 우려가 커짐에 따라 정부는 전문기관 연구용역을 통해 마련한 시범도시 안전성 강화방안도 추진전략에 포함 해 보다 안전하게 시범도시를 추진할 계획이다. 시범도 시에는 사고발생 시 시스템이 자동적으로 정지되는 안 전제어시스템을 의무화하고, 안전기준이 미비한 저압 수소 사용부품에 대해서는 배관설비는 도시가스사업 법, 수전해설비 등은 고압가스안전관리법 등 강화된 안 전기준이 적용될 예정이다.

시범도시 추진과정에서 안전관리를 강화하기 위해 국 토교통부는 전문기관과 합동으로 공모부터 운영까지 각 단계별로 안전성 평가, 전문가 컨설팅 등을 시행하 는 등 정부 차원의 안전관리 지원체계도 구축한다.

[표 1] 수소도시 추진일정

2020년 예산안에는 수소 안전관리 지원 5억 원을 활용 하여 안전관리 용역도 시행된다.

지자체에서 수소 시범도시를 추진하는 과정에서 전 단계 에 걸쳐 안전관리를 강화하기 위해 계획·설계·시공·운 영 전 단계별 통합안전관리지침을 마련하여 배포하고, 지자체별 안전진단·점검 등 안전관리업무를 전담하는 통합운영관리센터 구축 및 운영(지자체, 시설공단 등 참 여)하여 단계별 안전관리를 강화해 나갈 계획이다.

수소 시범도시 공모는 관할지역 내 일정 범위 안에 기 본요소와 특화요소를 모두 포함하는 수소활용 계획을 수립한 기초 또는 광역 지자체를 대상으로 한다. 정부 는 지자체의 지방비 투자계획 등을 반영한 가점항목을 부여하는 등 시범도시 조성계획의 타당성·실현가능 성, 향후 수소 정책 추진 의지 등을 종합 평가하여 연내 3곳을 선정할 계획이다. 공모와 관련한 공고는 10월 17 일 국토교통부 홈페이지에 게시한 상태다.

국토교통부 이상주 도시정책과장은 “수소 시범도시 추 진으로 도시내 수소 생태계가 조성되어 주민들이 편리 하게 수소를 활용할 수 있고 이로 인해 수소 경제 활성 화가 촉진될 것”라고 강조하면서, “수소 시범도시는 주 민들의 안전에 대해 우려가 있는 만큼 수용성 확보를 위해 안전을 최우선으로 추진하여 안전한 시범도시가 되도록 노력하겠다”라고 밝혔다.

수소경제, 혁신성장을 위한 전략적 투자 분야

정부는 2018년 8월 13일에 열린 혁신성장 관계장관회의 에서 데이터경제와 인공지능(AI)과 더불어, 에너지 패 러다임 전환, 에너지 안보, 미래산업 육성 등을 위한 핵 심 플랫폼으로 ‘수소경제’를 전략투자 분야 중 하나로 선정했다. 그리고 올해 1월 7일 수소경제의 비전과 정책 과제 등을 담은 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 수립하고 부처별 후속조치를 추진하고 있다.

정부는 2018년부터 2022년까지 수소 승용차 6만5,000 대와 버스 2,000대, 충전소 310개소를 보급한 목표를 갖고 있다. 그러나 정부는 수소차나 충전소 등 개별 인 프라 확충만으로 수소경제의 확산에 한계가 있다고 판 단하고 이의 확대를 유도하기 위해 정부부처와 지자체 가 보조금 제도를 실시해오고 있다. 이에 따라 수소차 는 2019년에 환경부 예산으로 1,304억 원, 충전소는 환 경부와 국토부 예산으로 1,057억 원을 지원하고 있다.

그러나 수소차 수요에 기반한 R&D(산업부), 보조금 지 급(환경부) 등 단편적 처방 역시 근본적인 수요창출이 나 양산 체계를 구축하는 데 한계가 있다는 지적이 있 다. 수소에너지가 가격경쟁력을 확보하기 위해서는 대량 생산 및 소비체제(연 1천만 톤 이상)로 이행하여야 한다. 수소차 수요는 2050년까지 140만 톤을 목표로 하고 있 다. 이러한 배경에서 도시 내의 에너지 시스템을 수소 중심으로 전환하는 전략을 모색하게 된 것이다.

수소경제를 실현하기 위해서는 석유, 천연가스 등 화석 연료 중심의 도시 에너지원을 상당부분 수소화하여 주 거, 교통 등 전 분야에서 활용하는 종합적 접근이 필요 하다. 다만, 현재 기술적 제약과 안전성에 대한 우려가 여전히 남아 있다. 이번 시범사업은 수소경제를 도시 전반에 적용하기 위한 단계적이고 전략적인 접근이다.

수 소통합운영센터 조감도

현대차는 커민스와 수소연료전지 분야의 전략적 협력 강화를 주요 내용으 로 MOU를 체결하는 등 수소연료전지시스템 미국 시장 진출을 추진했다.

도시 에너지시스템 전환의 필요성

2017년 세계 수소시장은 약 1,292억 달러이며, 연평균 6% 성장하고 있다. 2017년 1월 매킨지의 전망에 따르면 2050년 수소시장의 매출은 2.5조 달러를 달성할 것으 로 보인다. 이때 수소는 에너지 수요 가운데 18%를 차 지할 것이며, 이산화탄소 60억 톤 감축 효과를 가져올 것으로 분석된다. 그리고 수소경제를 통해 창출되는 일자리만 3천만 개에 달할 것으로 예상된다. 수송 분 야만 살펴보더라도, 승용차가 4억대, 트럭이 1,500만 대, 버스 500만대에 달하고 전체 수소 사용량의 28% 를 차지할 것이라 전망하고 있다.

글로벌 시장에서는 수소차와 연료전지 분야에서 기업 간의 기술경쟁이 치열하다. 수소차 분야에서는 한국 의 현대차와 일본의 도요타, 혼다 등이 경쟁을 벌이고 있다. 연료전지 분야에서는 일본기업은 가정용에, 한 국기업은 발전용에서 두각을 나타내고 있다고 한다. 수소경제는 일본과 미국, 유럽 등지가 중심이 되어 국 가의 주도로 수소경제 사회로의 진입을 위해 장기적인 전략을 수립해 주력분야를 육성하는 양상이다. 국가 주도로 수소타운 형태의 시범도시 구축이나 다양한 기술개발이 시도되고 있지만 도시차원의 수소수급이 전제된 수소 활용 사례는 아직 없는 것으로 전해진다. 올해 초에 정부가 발표한 로드맵에 따르면, 국내에는 2050년에 일자리 60만 개, 연간 70조 규모의 시장이 창출될 전망이다. 맥킨지의 보고에 따르면 이 정도 규 모면 세계 수소시장을 선도할 수 있을 것으로 보인다. 수소시장을 선도 가능성은 시장침투력, 인프라 등 시 장개발 척도와 수소공급 산업, R&D, 규제 등 산업개 발 척도를 기준으로 판단된다.

한국은 수소차와 연료전지 등 일부 상용분야는 세계적 수준이나 수소 생산 및 운송 기술은 미흡하고 도시차 원의 대규모 실증이 미약하다는 평가를 받고 있다. 2016 년에 발표된 기술수준 평가보고서(KISTEP)에 따르면, 우리나라 수소관련 기술수준(차량, 저장, 운송 등)은 최 고기술 보유국(미국) 대비 77.7%이며, 기술격차는 3.9년 인 것으로 분석됐다. 그리고 부생수소 생산지(울산, 당 진 등), 신재생에너지 생산지(전북, 강원 등) 등을 중심 으로 ‘수소도시’ 진입을 추진 중이나, 수소차 및 충전소 확대 위주로 계획되어 있어 도시의 에너지시스템 전환 으로 보기에는 활용분야가 제한적이라는 지적도 있다. 이번에 정부가 발표한 수소도시 추진전략은 한국의 특 장점을 살려 세계 시장을 선도하는 수소 기술 강국으로 발돋움하기 위한 전략적 차원에서 마련된 셈이다.