'수소는 新골드'…수소도시 기회 찾아 지자체·기업인 '인산인해'

강상규 서울대학교 교수가 13일 서울 강남구 코엑스에서 열린 국회수소경제포럼이 주최하고 머니투데이와 코엑스(COEX)가 공동 주관하는 '그린비즈니스위크 2022(GBW 2022)' 국토교통부-탄소중립을 선도하는 산·학·연 협력기반의 수소도시 발전방향 세션에서 '수소기술 동향과 수소도시 연계 방향'을 주제로 발표를 하고 있다. /사진=김휘선 기자 hwijpg@

13일 개막 이틀째를 맞이한 '그린비즈니스위크(GBW) 2022'는 앞으로 다가올 탄소중립(넷제로) 시대를 앞두고 새로운 기회를 찾으러 온 이들로 절정을 맞이했다. 정부와 지방자치단체 등이 제시하는 '수소도시' 조성 사업 발표에는 미래 사업기회를 찾으러 온 관객들이 발디딜 틈 없이 가득찼다.

이날 메인 세션인 '수소도시 콘퍼런스'는 미래 수소도시의 개념과 기술적 요소, 추진방향 등을 논의하는 자리로 마련됐다. 강상규 서울대학교 조선해양공학과 교수는 첫 번째 발표자로 나서 "기후변화로 탄소중립이 요구되는데 우리나라도 2030년 온실가스를 2018년 배출량 대비 40% 감축하는 도전적인 목표을 세웠다"며 탄소중립을 실현할 수 있는 방안으로 '수소도시'를 제시했다.


수소도시는 도시 내 수소의 생산-저장·이송-활용 등 수소생태계를 구축, 수소를 주 에너지원으로 활용한 미래 도시다. 이미 세계 곳곳에 조성돼있다. 덴마크 롤란드섬, 영국 리즈시, 네덜란드, 일본 등은 수소를 생산하고 수송, 저장, 활용하는 지역을 뒀다. 우리 정부도 수소도시 추진전략을 마련해 2019년부터 수소시범도시 조성 사업을 시작, 2020년 울산, 전주·완주, 안산 등을 수소 시범도시로 지정했다.

하지만 아직 수소도시는 완성형이 아니다. 보다 고도화한 수소도시를 조성하기 위해 현재 기술의 장단점을 파악하고 효과적인 방안을 발전시켜나갈 필요가 있다. 이는 수소 생산, 수송, 저장, 활용 등 전 과정에 적용된다. 강 교수는 "수소도시 내에서 생산하고 저장하는 공간이 필요하다"며 "수소를 다시 전력화하는 활용 기술, 에너지 양을 예측하는 기술 등도 수소도시에 필요한 기술"이라고 했다.

대표적으로 생산 분야에서는 현재 알칼라인 수전해, 음이온교환막 수전해, 고분자전해질 수전해, 고체산화물 수전해 기술이 상용화됐다. 강 교수는 "최근 고분자전해질 수전해가 급부상하고 있다"며 "5년 전만해도 알칼라인 수전해보다 내구성이 떨어지지만 가격이 비쌌는데 이 부분이 보완되고 있다"고 말했다. 이어 "고체산화물 수전해는 고효율이어서 궁극적인 수전해 타입으로 평가된다"고 덧붙였다.


저장 분야에선 고압 기체, 액화, 고체, 화학적 총 4가지 기술이 있다. 강 교수는 "유통비가 공급비의 30% 이상을 차지한다"며 "선박에 싣고 올 때 더 많은 양을 싣고 오는 게 유리하기 때문에 저장 기술이 중요하다"고 말했다. 활용은 수소를 전력화하는 기술로 고분자전해질 연료전지가 가장 많이 사용되는 것으로 알려졌다. 두산, 블룸SK퓨얼셀 등 국내 기업들도 세계 시장에서 유의미한 성과를 내는 분야다.

수요예측, 관리도 수소도시 조성에서 강 교수가 꼽은 중요한 부분이다. 강 교수는 "수요와 생산 간 시간, 거리의 불일치성이 발생하기 때문에 저장, 나아가 수요예측 고도화 기술이 필요하다"며 "또 전력산업에서 사이버 공격을 받으면 블랙아웃 등 사례가 나올 수 있다"고 했다.
"수소경제 성공 여부 수소도시 조성에 달려…내년 10개 도시로 확대"

박래상 KAIA 플랜트 실장이 13일 서울 강남구 코엑스에서 열린 국회수소경제포럼이 주최하고 머니투데이와 코엑스(COEX)가 공동 주관하는 '그린비즈니스위크 2022(GBW 2022)' 국토교통부-탄소중립을 선도하는 산·학·연 협력기반의 수소도시 발전방향 세션에서 '수소도시 현황 및 향후 추진계획'을 주제로 발표하고 있다. /사진=김휘선 기자 hwijpg@

"수소경제는 곧 수소도시 조성이 핵심입니다. 분야별 수소기술들이 계속 나오겠지만 결국 이를 융합해 활용하는 최종 형태는 수소도시가 될 것입니다."

박래상 국토교통과학기술진흥원(KAIA) 플랜트실장은 수소도시 콘퍼런스에 두 번째 발표자로 나서 "수소차, 충전소 등 개별적인 인프라와 기술 확충만으로는 수소경제 확산에 한계가 있을 수 밖에 없다"며 이 같이 말했다.

박 실장은 탄소중립을 달성하는 수소경제의 성공 여부는 수소도시 조성에 달려있다고 강조했다. 그는 "수소도시 조성은 올해 시범사업을 거쳐 내년부터 본 사업으로 추진된다"며 "2030년까지 전국 지방자치단체의 10%를, 2040년에는 지자체의 30%를 수소도시로 조성할 계획"이라고 했다. 2040년까지 그린수소 에너지분담률은 20% 수준으로 높인다는 목표다. 수소차와 수소버스는 82만5000대, 1만2000대까지 보급될 전망이다.

국내에서 조성 중인 수소도시는 수소생태계 전주기를 구현했다는 게 특징이다. 수소 생산·저장·운송 등의 일부 기능만을 주축으로 조성된 유럽과 일본 등 수소도시보다 진일보한 형태다. 또 현존하는 모든 수소생산방식(그린·블루·그레이)을 모두 담고 있다. 현재 시범사업 단계에서는 주거 교통 분야 수소 활용을 기본요소로 하고, 기술성숙도와 지역 특성에 따라 특화요소를 반영하고 있다.
울산, 전주·완주, 안산 3개 수소시범도시 내년 평택·남양주 등 수소도시 10곳 확대

13일 서울 강남구 코엑스에서 열린 국회수소경제포럼이 주최하고 머니투데이와 코엑스(COEX)가 공동 주관하는 '그린비즈니스위크 2022(GBW 2022)'에서 많은 사람들의 관심 속에 컨퍼런스가 진행되고 있다. /사진=홍봉진 기자 honggga@

울산에서는 내년 상반기까지 공공임대주택 473세대에 수소연료전지 열병합 발전(440KW 3기)으로 전기와 열을 공급할 계획이다. 태화강역 수소충전소(4기)와 공동주택 연료전지 등을 12.5km 길이의 수소배관으로 연결한다. 또 지역특화사업으로 스마트팜 연료전지를 구축하고 있다. 교통 부문에서는 수소시내버스 6대와 수소차 카세어링 10대를 운영 중이다.

전주·완주는 대학교생활관, 공공청사, 수영장 등에 수소연료전지를 설치해 열·전기를 공급할 예정이다. 또 하루 1200kg 규모의 수소추출기 2기를 포함한 수소공급기지를 구축한다. 내년 상반기까지 수소배관 대신 튜브트레일러로 수소를 공급하는 공급망도 구축한다. 지역특화사업으로는 수소놀이체험관을 만들고 있다.

안산은 내년 하반기까지 주택, 병원 등에 수소연료전지 설치, 하루 1800kg 규모의 수소생산설비, 10.5km 길이의 수소배관 등을 구축한다. 지역특화사업으로는 풍력발전과 연계한 수전해 설비 실증을 진행하고 있다.

정부는 3개 수소 시범도시 성과를 바탕으로 내년부터 평택· 남양주·보령·당진·광양·포항 등 6개 도시에서 신규 수소도시사업을 확대할 계획이다. 이를 뒷받침하기 위해 '수소도시 조성 및 운영에 관한 법률(수소도시법)' 입법을 추진 중이다. 사업시행자를 국가와 지자체, 공공기관, 민간 등으로 폭넓게 규정하고, 다른 법률에 따른 21개 인허가 절차 등 규제를 완화해주는 특례를 담고 있다.

이날 수소도시 추진 계획에 대한 발표를 들은 참석자들은 사업 걸림돌이나 경제성 달성 여부 등 구체적인 질문을 쏟아냈다. 박 실장은 "수소충전소 예를 들면 당초 목표가 전국 300개였는데 현재 188개 수준이다"며 "가장 큰 걸림돌은 법적 뒷받침이 미흡해 확산 속도가 못 늘어났다는 점이고, 다른 부분은 제반 기술별로 성숙도에 차이가 있어서 시차가 발생한 것"이라고 답했다.

액화천연가스(LNG) 대비 경제성을 묻는 말에 박 실장은 "현재보다 생산공급가격이 절반 수준으로 낮춰져야 경제성이 나올 것으로 본다"며 "다만 현재 계획 중인 지역단위 생산시설과 국내외 운송체계가 구축되면 충분한 경제성을 달성할 수 있을 것"이라고 했다.

이날 콘퍼런스는 정부·지자체뿐 아니라 건설·에너지기업, 연구기관 등 관계자들이 몰리면서 인산인해를 이뤘다. 한 원료전지업체 대표는 "수소도시 사업은 여러 기관간 협업이 중요한데 지자체들 계획을 확인하면서 사업 전략을 되짚어 볼 수 있는 기회가 됐다"며 기대에 찬 눈빛을 숨기지 않았다.
"K수소도시, 새로운 수출모델 될 것...세계시장 선점이 목표"

장성혁 수소지식그룹 대표가 13일 서울 강남구 코엑스에서 열린 국회수소경제포럼이 주최하고 머니투데이와 코엑스(COEX)가 공동 주관하는 '그린비즈니스위크 2022(GBW 2022)' 국토교통부-탄소중립을 선도하는 산·학·연 협력기반의 수소도시 발전방향 세션에서 '산·학·연 협력기반의 수소도시 협력체계'를 주제로 발표하고 있다. /사진=김휘선 기자 hwijpg@

"수소도시 표준화 정립으로 'K수소도시'를 새로운 수출상품으로 키우고자 한다. 글로벌 수소도시 시장을 선점한다면 한국형 수소도시가 곧 국제 표준으로 거듭나게 될 것이다"

장성혁 수소지식그룹 대표는 이날 콘퍼런스에서 '탄소중립을 선도하는 산·학·연 협력기반의 수소도시 발전방향'을 주제로 이같이 발표했다.

장 대표는 정부 주도아래 연내 설립이 추진되고 있는 '수소융합도시포럼(가칭)을 통해 정부·지자체 및 산·학·연이 힘을 모아 수소도시 표준화 작업 착수할 예정이라고 소개했다.

수소융합도시포럼은 국토교통부·국토진흥원 및 관계기관이 추진하는 포럼이다. 수소도시 관련 이해관계자들과 각계 전문가를 연결·지원하는 소통의 창구가 될 전망이다. 화석연료가 주를 이루고 있는 도시 에너지원을 수소로 전환하기 위한 다양한 논의와 적용 가능한 범위를 연구·개발하는 게 목표다.

장 대표는 "내년부터 수소시범도시가 수소도시로 명칭이 바뀌고 기존 4개에서 10개로 확대될 예정"이라면서 "도시 내 에너지시스템을 수소로 전환하는 등 수소경제 기반의 도시를 구축하고 이를 표준화하는 과정에서 보다 짜임새있는 표준모델을 정립하기 위해 수소융합도시포럼 발족이 추진되게 됐다"고 말했다.

이어 "현재 수소의 생산·운반·활용 등이 모빌리티 분야에 치우친 게 사실"이라면서 "도시의 에너지원을 전환하고 난방 등으로의 활용도를 높이기 위해선 법·제도 개선이 절실한 상황인데 신설되는 포럼이 이 같은 개편작업의 중심이 될 예정"이라고 설명했다.

포럼은 당면한 과제뿐만이 아니라 발생 가능한 문제점 등을 발굴해 이를 개정하는 방안을 연구하는 역할도 수행하게 된다. 현재 기술로 달성할 수 없는 사업 모델을 발굴하고 이를 현실화 할 수 있는 기술을 개발하기 위한 연구개발(R&D) 업무도 맡는다. 수소도시의 기능을 확대하기 위해 산·학·연·관 협력 네트워크의 중추가 될 전망이다.

포럼은 의사결정기구 역할을 하게 될 운영위원회를 중심으로 각각의 실무를 책임지게 될 4개 분과로 구성된다. 국토교통과학기술진흥원(KAIA)이 사무국 운영 업무가 주어지는 간사 역할을 맡게 된다.

4개 분과는 △기술개발 △산학협력 △법제도정비 △보급확산 등으로 구분된다. 기술개발 분과는 수소 관련 이종 기술·기업 간 협력을 추진하고 산학협력은 각종 사업모델을 기획·발굴해 산학 협력관계를 구축하게 된다. 법·제도정비 분과는 필요한 제도 보완과 법제화 및 금융지원 역할을, 보급확산 분과는 국내외 수소도시 확산을 위한 다양한 다양한 방안들을 연구·마련한다.

각 분과는 위원장 1명과 산·학·연 출신의 6인의 위원 등 총 7인으로 구성된다. 분과별 위원장은 운영위원회에 소속되며 운영위원회는 위원장 1명, 위원 10인 등 11명 규모로 정부 및 산학연의 수소 정책·연구 방향을 설정하고 민관협력 사업모델을 발굴·확산하는 역할을 한다. 간사 역할을 맡게 될 KAIA는 수소도시 컨설팅 운영과 국내외 주요 수소기술·정책현황 등을 조사·분석하고 이를 홍보하는 업무를 수행한다.

장 대표는 "내달까지 회원사를 모집한 뒤 12월 창립총회를 개최해 수소융합도시포럼이 내년부터 정상 운영될 수 있게 최선을 다할 계획"이라면서 "우리 사회에 수소도시가 안착하고 해당 기술을 표준화해 새로운 수출모델로 키워낼 수 있게 이해관계자들의 참여가 적극 이뤄저야 한다"고 강조했다.
"도시 기능 대체 '탄소중립' 수소도시…전세계서 가장 빨리 본격화"

김기훈 국토교통부 도시활력지원과장은 13일 서울 강남구 코엑스에서 열린 국회수소경제포럼이 주최하고 머니투데이와 코엑스(COEX)가 공동 주관하는 '그린비즈니스위크 2022(GBW 2022)' 국토교통부-탄소중립을 선도하는 산·학·연 협력기반의 수소도시 발전방향 세션에서 축사를 하고 있다. /사진=김휘선 기자 hwijpg@

"세계 각국은 직면한 기후문제 해결을 위해 수소산업을 미래 신성장동력으로 삼고, 수소 기술과 산업주도권을 확보하려는 경쟁을 가속화 하고 있습니다."

김기훈 국토교통부 도시활력지원과장은 이날 수소도시 콘퍼런스 축사에서 "기존 도시의 다양한 기능을 대체하는 실질적인 수소도시 조성을 위해서는 기술과 자본을 갖춘 민간의 자율적인 참여와 협력이 필수적"이라며 이 같이 밝혔다.

김 과장은 "이번 콘퍼런스는 탄소중립 실행방안으로 수소경제 확산이 가속화 하는 상황에서 국내 수소 시범도시의 성과와 발전방향을 짚어보는 자리가 될 것"이라며 "정부는 2050년 탄소중립 목표를 실현하기 위해 탄소중립기본법과 수소법 등 수소경제와 산업을 뒷받침하는 제도와 온실가스 감축목표를 수립했다"고 말했다.

김 과장은 "주택·건물에 수소연료전지를 설치해 전기와 열을 공급하도록 하고, 도심 내·외부 공간에 수소배관으로 연결된 수소생산기지와 수소충전소 등 수소인프라를 구축하고 있다"며 "수소 수전해 실증, 스마트팜 연료전지 설치, 수소홍보관 등 지역특화모델도 마련하는 중"이라고 설명했다.

내년부터는 수소도시 본 사업으로 6개 지역을 신규 수소도시로 조성할 방침이다. 김 과장은 "국회에 상정된 수소도시법이 이르면 연내 제정돼 세계에서 가장 빨리 수소도시 조성과 지원 등을 위한 법적기반을 마련할 수 있을 것"이라고 강조했다. 이어 "수소도시 관련 기술개발을 위해 국토진흥원과 함께 3개의 수소도시 연구개발(R&D)도 진행 중"이라며 "내년에도 신규 R&D 과제가 추가될 예정"이라고 덧붙였다.

정부는 산·학·연·관 전문가와 관계자를 연결·지원하는 지원체계로 '수소도시 포럼(가칭)'을 구축할 계획이다. 수소도시 포럼은 수소를 주에너지원으로 하는 수소도시를 확산하기 위한 기술 융합과 민간 참여를 확대하는 창구 역할을 할 것으로 기대된다.

김 과장은 "성공적인 수소도시 모델 정립 및 확산을 위해 다양한 이해관계자의 원활한 소통과 네트워크를 구축하는 지원체계가 절실하다"며 "산·학·연·관 수소도시 협력체계를 통해 수소도시와 연관되는 이해관계자의 소통채널 확보, 수소도시 구축에 필요한 기술개발 및 제도개선의 토대가 될 수 있을 것"이라고 했다.
"미세먼지·온난화 해법 수소...도시연료의 수소화 본궤도"

김종학 국토교통과학기술진흥원 부원장이 13일 서울 강남구 코엑스에서 열린 국회수소경제포럼이 주최하고 머니투데이와 코엑스(COEX)가 공동 주관하는 '그린비즈니스위크 2022(GBW 2022)' 국토교통부-탄소중립을 선도하는 산·학·연 협력기반의 수소도시 발전방향 세션에서 환영사를 하고 있다. /사진=김휘선 기자 hwijpg@

"수소는 인류가 당면한 미세먼지·온난화 문제를 동시에 해결할 수 있는 유일한 대안이다. 수소도시가 추진되는 이유다. 현재 운영되고 있는 '수소시범도시'에서 이제는 '시범'자를 뗄 때가 오고 있다. 수소도시 확산을 통해 '국가 온실가스 감축목표(NDC)' 달성에 기여하고자 한다"

김종학 국토교통과학기술진흥원 부원장 겸 수소도시추진단장은 이날 콘퍼런스 환영사를 통해 "화석연료 중심의 교통·주택 등 도시연료의 수소화 필요성이 대두되고 있다"며 이 같이 말했다.

김 단장은 "울산·안산 등 수소시범도시에서 축적된 노하우를 바탕으로 6개 신규 수소도시계획이 추진되고 있으며, 이 같은 단계적이고 전략적인 접근을 통해 수소에 대한 우려도 점차 불식시킬 수 있을 것"이라고 설명했다. 이어 "수소도시법 제정 및 수소도시가 저감하는 온실가스양을 계량화하는 등 수소도시의 표준화 작업이 이뤄질 예정"이라면서 "산학연 네트워크 체계를 구축해 수소도시의 확산을 도모하겠다"고 덧붙였다.