월간전기



친환경 수소 비용 2030년까지 절반으로 감소한다

2020-09-01

친환경 수소 비용 2030년까지 절반으로 감소한다 한국, 수소경제 활성화…향후 10년 460억불 이상 투자 예상 천연자원 분야의 컨설팅 기업인 우드 맥킨지(Wood Mackenzie)가 8월 20일 온라인에서 열린 기자간담회에서 한국의 수소경제 활성화 전략이 탄력을 받을 것이라는 전망을 내놓았다. 작년 3월, 우드 맥킨지는 한국이 2030년에 재생에너지 목표를 달성하기 어려울 것이라고 전망했었다. 이와 달리, 수소경제 부문에서는 밝은 전망을 내놓아 궁금증을 자아냈다. 이날 간담회는 아시아 태평양 지역의 에너지 전환 및 분석 부문의 리더인 프라카시 샤르마(Prakash Sharma)와 아시아 전력 및 재생 에너지 전반에 대한 연구 전략 담당자인 알렉스 휘트워스(Alex Whitworth)의 발표로 진행됐다. 글 강창대 기자 자료 우드 맥킨지 컨설팅 기업 우드 맥킨지(Wood Mackenzie)가 2030년까지 친환경 수소의 현지 생산비용이 절반으로 감소하면서 한국의 수소경제 활성화 전략이 탄력을 받을 것이라고 밝혔다. 한국 정부는 오는 2050년까지의 계획을 담은 수소경제 활성화를 위한 로드맵을 발표한 바 있다. 여기에는 2022년까지 수소 전기를 사용하는 3개의 도시 계획과 수소 연료전지 자동차(FCV: Fuel Cell Vehicle) 보급 가속화 등이 포함되어 있다. 이를 기반으로 수소에 대한 투자 경쟁 또한 활발히 전개되고 있다. 우드 맥킨지의 리서치 디렉터인 프라카쉬 샤르마(Prakash Sharma)는 최근 언론 브리핑에서 “오늘날 친환경 수소의 가장 큰 과제는 수소가 화석연료 보다 2배~4배에 이르는 비용”이라고 밝힌 바 있다. 하지만 2030년까지 이러한 비용 문제는 점차 해결될 것으로 보인다. 컨설팅 기업 우드 맥킨지(Wood Mackenzie)가 2030년까지 친환경 수소의 현지 생산비용이 절반으로 감소하면서 한국의 수소경제 활성화 전략이 탄력을 받을 것이라고 밝혔다. 한국 정부는 오는 2050년까지의 계획을 담은 수소경제 활성화를 위한 로드맵을 발표한 바 있다. 여기에는 2022년까지 수소 전기를 사용하는 3개의 도시 계획과 수소 연료전지 자동차(FCV: Fuel Cell Vehicle) 보급 가속화 등이 포함되어 있다. 이를 기반으로 수소에 대한 투자 경쟁 또한 활발히 전개되고 있다. 우드 맥킨지의 리서치 디렉터인 프라카쉬 샤르마(Prakash Sharma)는 최근 언론 브리핑에서 “오늘날 친환경 수소의 가장 큰 과제는 수소가 화석연료 보다 2배~4배에 이르는 비용”이라고 밝힌 바 있다. 하지만 2030년까지 이러한 비용 문제는 점차 해결될 것으로 보인다. 프라카쉬 샤르마는 “무공해(Net-zero Emission) 정책과 재생에너지 비용의 하락, 그리고 수전해 설비 생산 산업의 활성화 및 효율성 향상 등으로 오는 2030년까지 친환경 수소 비용이 최대 50%까지 감소할 것”이라고 전망했다. 또한 “이러한 규모의 비용 절감을 위해서는 메가와트시간(㎿h) 당 30달러 이하의 재생 전기요금과 대규모의 수전해 구축, 높은 부하 시간 등이 필요하다”고 덧붙였다. 프라카시 샤르마 디렉터가 시나리오별 글로벌 탄소 배출 이력 및 전망에 대해 발표하고 있다.한국의 풍력 및 태양광 발전 분야에 대한 총 투자규모(2020~2029년). 한국은‘그린 뉴딜’정책 추진과 재생에너지 경쟁력 향상을 위해 2030년까지 풍력 및 태양광 발전 분야에서 460억 달러를 투자하는 계획을 갖고 있다. 현재 세계 5위의 수소 시장인 한국은 올해 수소 수요가 444만 톤에 달할 것으로 전망되고 있다. 이 수요의 86%가량은 정유공장에서 발생할 것으로 예상된다. 이는 정유산업의 탈황화 전략으로 정유공장이 수소의 주요 적용분야가 되었기 때문이다. 정유공장에서는 대기질 문제로 인해 가솔린과 디젤에서 황을 비롯, 다른 불순물을 제거하기 위해 수소를 사용한다. 그런데 수소 공급은 화석연료를 사용하여 현지에서 직접 생산되며, 상당히 많은 탄소가 배출된다. 한국은 여러 산업 분야와 함께 난방 및 모빌리티 분야에 수소 사용을 확대하는 것을 목표로 하고 있다. 수소 연료전지 자동차의 경우, 생산량(수출 포함)을 현재 2,000대 미만에서 2022년까지 81만 대, 2040년까지 620만 대로 늘릴 계획이다. 한국 정부는 수소의 수입은 물론, 국내 생산도 계획하고 있다. 전 세계적으로 모빌리티 분야는 수소 수요가 가장 작은 시장이라고 한다. 2020년 전 세계 수소 수요의 0.1% 미만을 차지한다. 수소 충전소 네트워크는 빠르게 성장할 것으로 예상되지만, 현재 수소 연료전지 자동차 수가 제한적이기 때문에 수소 충전소의 활용률은 매우 낮은 상황이다. 이 부문은 2010년 이후 24배 이상 성장했지만, 수요에서는 매우 적은 부분을 차지하고 있다는 게 우드 맥킨지의 분석이다. 그래서 프라카쉬 샤르마는 “한국의 수소경제 장기적인 목표를 달성하기 위해서는 수소 인프라에 대한 지속적인 투자와 정책 지원이 필요하다”고 언급했다. 한편, 한국의 태양광 및 풍력 에너지도 전력 부문에서 진전을 이루고 있다. 하지만 현재 한국의 풍력과 태양열의 전력 비중은 3%에 불과하고, 이를 포함한 전체 재생에너지 비중도 7% 수준이다. 전력의 3분의 2는 가스와 석탄으로 공급되고 있다. 우드 맥킨지는 그럼에도 한국이 2030년까지 20%의 재생에너지 목표에 근접할 것으로 예상했다. 한국의 신규 발전소 투자에 따른 발전 비용(LCOE, 단위: US$/㎿h). 우드 맥킨지 알렉스 휘트워스 리서치 디렉터는 2025까지 재생에너지 전력은 화석연료보다 저렴해질 것으로 전망했다. 002- 2025년, 재생에너지 전력은 화석연료보다 내려간다 알렉스 휘트워스(Alex Whitworth) 리서치 디렉터는 “한국은 재생에너지 분야에서 다른 국가들에 비해 속도가 느리지만, 비용이 감소되고, ‘그린뉴딜’ 정책 또한 추진되면서 향후 10년 안에 이들을 따라잡을 수 있을 것”이라 전망했다. 이어서 그는 “2030년까지 460억 달러 이상이 한국의 재생에너지 분야에 투자되면서 풍력과 태양광의 전력 비중이 13%로 4배 증가할 것”으로 예상했다. 여기에 바이오매스 및 다른 재생에너지 비중이 6%를 차지하면서 목표한 20%에 근접하게 19%를 달성하게 될 것이이라는 게 알렉스 휘트워스의 전망이다. 우드 맥킨지의 균등화발전비용(LCOE: Levelized Cost of Electricity) 데이터에 따르면, 한국의 새로운 풍력 및 태양광 발전 프로젝트는 이미 가스 전력산업과 경쟁가도를 달리고 있으며, 2025년경에는 가스-석탄 화력과도 직접 경쟁할 수 있을 것으로 예상되고 있다. 알렉스 휘트워스는 “2030년에는 새로운 발전용 태양광 및 육상 풍력은 석탄 화력보다 비용이 20% 더 낮아지고, 해상 풍력 및 유틸리티 규모 태양광 모두 가스 화력보다 저렴해질 것이다. 낮은 재생에너지 비용은 한국이 최종 사용자의 전력요금을 안정적으로 유지하면서 화석연료를 청정 전력으로 대체하는데 도움이 될 것”이라고 언급했다. 또한 “이러한 놀라운 기술 변화는 한국의 전력산업을 근본적으로 변화시킬 것”이며 “2030년 이후 한국은 보조금 없는 재생에너지 투자가 더욱 가속화될 것으로 예상된다”고 밝혔다. 2030 재생에너지 보급률 전망치 2%로 상향 한편, 우드 맥켄지는 작년 3월 27일 서울에서 열린 기자 회견에서 “한국은 2030년 재생 에너지 목표를 달성하기 어려울 것”이라고 전망했었다. 당시 우드 맥켄지는 한국의 2030년 재생에너지 예상 보급률을 목표(20%) 못 미치는 17% 수준이 될 것이라고 분석했다. 한국은 문재인 대통령 취임 이후 2030년까지 전체 전력 소모량의 20%를 재생에너지로 충당한다는 전력 공급 계획(2030 재생 에너지 목표)을 발표했다. 목표 달성을 위해 한국 정부는 석탄화력발전소 운영과 신규 원자로 건설을 제한하면서 단계적으로 탈-원전과 재생에너지 확대하는 방안을 마련했다. 하지만 2030 재생 에너지 목표를 달성하기 위해서는 재생에너지의 발전 용량을 늘려야 한다. 기자회견 당시 우드 맥킨지 대표 컨설턴트 지싱 네오(Zie Sheng Neoh)는 한국의 친환경 에너지 확대 의지가 “조금씩 성과를 내고 있다”면서도 2030 재생 에너지 계획의 “목표 달성은 절대 만만한 과제가 아니다”라고 지적했다. 하지만 이번 기자회견에서 리서치 디렉터 알렉스 휘트워스는 풍력과 태양광의 전력 비중 13%에 바이오매스 및 이외의 재생에너지 비중 6%를 추가해 재생에너지 보급률을 19%로 상향했다. 이러한 변화와 관련해 알렉스 휘트워스는 가장 먼저 재생에너지 가격의 하락을 꼽았다. 그리고 한국의 ‘그린뉴딜’정책이 재생에너지 확대에 기여할 것으로 내다봤다. ■ INSHORT 수소경제 활성화 로드맵 수소경제 활성화 로드맵은 정부가 수소경제를 선도하겠다는 포부를 갖고 2019년 1월에 발표됐다. 정부는 2018년 8월, ‘혁신성장전략 투자방향’에서 수소경제를 데이터경제, 인공지능(AI)과 더불어‘3대 전략투자분야’로 선정한 이후 수소경제 활성화 로드맵 수립에 착수했다. 수소경제 활성화 로드맵에는 ▲ 수소 모빌리티(수소차 및 수소충전소), ▲ 에너지분야(연료전지 보급), ▲ 수소 생산·저장·운송 등과 관련하여 2040년까지 달성할 주요 추진과제가 설정됐다. 그 내용을 살펴보면 우선, 수송 및 에너지 분야를 중심으로 하는 수소 활용 단계에서 2040년까지 수소차 620만 대 보급, 수소충전소 1,200개소 확충 그리고 연료전지 발전용 용량 15 GW, 가정·건물용은 2.1 GW 공급하는 계획이다. 다음, 수소 생산단계는 그레이(grey) 수소에서 그린(green) 수소의 생산을 확대하는 것이다. 그레이 수소는 화석연료를 기반으로 생산되는 수소를 말한다. 여기에는 석유화학 공정에서 부가적으로 발생하는 부생수소, LNG 등을 개질하여 얻는 추출수소가 있다. 그린수소는 생산과정에서 CO₂가 발생하지 않는 수소를 말한다. 그린수소로는 재생에너지를 이용해 물을 분해해 얻는 수전해수소와 해외의 생산지에서 수입한 수소가 있다. 마지막으로, 수소 저장·운송 단계에서는 저장 방식의 다양화와 운송 방식의 효율화를 추진하는 계획을 담고 있다. 수소경제 활성화 로드맵에 따른 수송 및 에너지 분야 목표 < 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