수소·연료전지 산업화를 위하여수소·연료전지사업단_홍성안 단장우리 정부가 2005년 7월 발표한 ‘수소경제 마스터 플랜’에서 수소경제의 진정한 의미는 태양, 풍력 등의 자연에너지를 통해 전기를 생산, 이용하고 여기에서 남은 잉여 전기로써 물을 전기분해함으로써 수소를 생산하거나, 혹은 광화학적, 생물학적, 열화학적 방법 등에 의해 직접 물을 분해하여 수소를 생산하는 것이다. 그리고 이 생산된 수소를 에너지원으로 사용하는 연료전지기술을 통해 가정/상업/산업용 분산발전, 무공해 자동차, 휴대용 소형전원으로 이용하는 것을 비전으로 한다. 특히 수소경제가 실질적으로 우리의 현실에서 의미를 갖는 이유는 앞서 말한 장기적인 비전과 더불어 가시적으로 연료전지의 활용을 통해 에너지효율의 증진, 친환경여건을 조성함은 물론 나아가 신 사업창출의 견인역할을 할 수 있기 때문이다. 예를 들어 천연가스에서 추출한 수소를 사용한 연료전지 자동차의 효율은 현재에도 36%나 돼 기존 가솔린엔진의 16%에 비해 월등히 높다. 따라서 연료전지 자동차를 이용할 경우 자동차의 연료를 석유에서 대체함과 동시에, 에너지 사용량도 50%이상 절감할 수 있다. 그리고 수소를 이용하기 때문에 지구 온난화의 원인인 이산화탄소의 배출이 전혀 없다. 더욱이 국내외 여러 연구기관들은 연료전지 분야가 향후 반도체, LCD 산업이상의 큰 시장 및 산업파급효과를 미칠 것으로 예측하고 있다. 물론 지금의 현실적 대안은, 재생에너지에 의한 수소생산보다 화석연료(천연가스, 석유)에 의한 수소생산이 경제적이기 때문에, 과도기적으로 화석연료 사용을 통해 연료전지의 활용을 확대하면서 수소의 생산, 저장, 운송 등 수소경제의 인프라를 구축하는 것이다. 이후 신·재생에너지를 통한 수소가격이 더욱 절감되면 우리가 비전으로 하는 진정한 의미의 수소경제를 이룰 수 있을 것이다. 이제 그럼 주사위는 던져졌다. 문제는 현재의 화석연료위주의 우리경제가 진정한 의미의 수소경제로 어떻게 하면 효과적, 효율적으로 탈바꿈하도록 노력하는 것이다. 우선 제도적으로 정부, 산업체, 학교·연구기관 들이 ‘수소 경제’ 에 대한 비전을 공유하고 각자의 역할과 목표를 분담하여 협력해야 할 것이다.구체적으로 정부는 우선 수소경제를 촉진하기 위한 특별법을 제정해야 한다. 즉 수소경제 핵심사항인 수소·연료전지 기술의 조기 상용화를 위해서는 수소경제 특별 법률을 제정하고 다음과 같은 방안을 통해 안정적인 예산을 도모해야 한다. 우선 일반재원인 에너지특별회계, 전력기반기금 외에 ‘수소경제특별기금’을 신설하거나, 에너지특별회계, 전력기반기금에 별도의 ‘수소경제’ 항목을 신설하는 것이다. 그리고 재원이 부족 할 경우 기타 석유수입 부담금 및 전력기금 부담금을 이용하면 수소경제법에서 승인한 재정을 안정적으로 확보할 수 있다고 여겨진다. 기업은 연료전지 조기 상용화 및 수소 인프라 구축에 전력해야 한다. 즉 정부의 안정된 예산지원과 연구소·학교의 연구개발기술을 바탕으로 다음과 같이 모든 관련기업들이 협력하여 연료전지의 연구개발, 실증, 시범보급을 통해 상용화 시기를 촉진해야 한다. 첫째, 수송용 연료전지 상용화를 위해서는, 자동차회사뿐만 아니라, 에너지 회사, 기타 부품회사 등이 협력이 이루어져야 한다. 둘째, 가정·상업용 연료전지 상용화를 위해서는, 에너지 회사, 에너지공급회사, 연료전지제조회사, 기타 부품제조 회사 등이 협력이 바람직하다. 셋째, 발전용 연료전지 상용화를 위해 제철회사, 화학회사, 에너지회사 등의 협력이 필요하다. 넷째, 외국의 선진 연료전지 업체와 전략적 제휴(Strategic Alliance), 합작(Joint Venture) 등을 통한 다양한 협력도 연료전지 조기 상용화를 위해 매우 중요하다. 연구소·학교의 경우 연료전지 조기 상용화에 최대 이슈인 내구성과 가격절감문제를 해결하기 위해 기업체 협력을 통해 기술 혁신을 이루어야 한다. 사실 현재 우리나라 연료전지 자동차의 경우 개발과 관련된 대부분의 업체들은 상용화에 대비해 부품의 양산기술을 개발하는 데 총력을 기울이고 있으며, 국내의 현대기아자동차를 포함해 대부분의 외국 자동차 회사들은 2010년에서 2015년 사이에 양산에 돌입할 것으로 예측되고 있다. 양산시점이 언제인지는 바로 연료전지자동차의 핵심기술인 MEA(Membrane Electrode Assembly)의 양산 기술개발, 스택의 양산공정을 위한 GDL(Gas Diffusion Layer)일체형 MEA개발, 분리판 성형기술개발 등에 달려 있다. 여기에 MEA를 구성하는 촉매 및 고분자막, 분리판 소재의 획기적 내구성 향상 및 가격절감기술을 이루어 자동차용 연료전지의 내구성이 5,000시간 이상, 가격은 10만원/kW 이하가 되어야지만 연료전지자동차의 조기 상용화가 가능하다. 따라서 연구소·학교의 역할은 기업들과 협력하여 전술한 바와 같은 핵심기술들을 조기에 개발하여 기업의 연료전지 상용화 계획을 앞당기는 것이다. 마지막으로 다양한 연료전지기술을 포함한 태양광 기술, 풍력기술, 수소생산, 수소저장, 수소운송 등 수소인프라 기술의 융합이 이루어져야 한다. 왜냐하면 진정한 수소경제는 재생 에너지를 통한 수소제조이기 때문에 전술한 다양한 기술이 균형을 이루어 발전하지 못한다면 절름발이 수소경제로 흐를 가능성이 크기 때문이다. 한 예로 2005년 8월에 통과된 미 에너지 법 8장에 포함된 수소법(VIII, the Spark M. Matsunaga Hydrogen Act)은 수소경제실현을 위해 수소·연료전지 예산뿐만 아니라 태양광, 풍력 등의 재생에너지 예산을 포함하여 향후 5년간 총 3.28조 원의 예산지원내용을 같은 법률안에 규정하고 있다.수세기 후 우리 후세들은 아마도 누가 ‘수소경제’를 견인했는지 혹은 누가 ‘연료전지’를 상용화 했는지는 관심이 없을지 모른다. 하지만 지금의 우리세대가 에너지문제와 환경문제의 해결을 견인한 역사상 가장 현명한 세대 중의 일부로 기억되기를 바란다.

<Energy News>