수소는 어디서나 구할 수 있는 마르지 않는 자원으로 탈탄소 시대의 자원으로 평가받고 있다. 수소는 또한 이산화탄소 배출이 전혀 없고 부산물도 물 뿐인 청정에너지다. 세계 주요국은 기존 화석연료에서 수소를 추출하는 방식을 벗어나, 향후 태양광·풍력 등 재생에너지를 활용한 그린에너지 생산에 기술력을 집중하고 있다.

맥킨지는 2050년 세계 수소경제 시장 규모가 3000조원에 이를 것이며, 누적 일자리는 3000만개 이상 창출될 것으로 전망하고 있다. 자원빈국인 대한민국에 수소경제는 새로운 기회가 될 것으로 보이는 가운데, 세계 수소산업 1위를 차지하고 있는 중국의 수소경제 발전은 눈여겨 볼 필요가 있다.

에너지경제연구원은 최근 ‘중국 수소산업의 향후 발전 전망 보고서’를 통해, 중국정부가 상용차를 중심으로 수소 이용을 확대하고, 재생에너지 발전의 간헐성 문제 보완을 위한 수단으로 수소에너지 저장장치 투자도 늘려나가고 있다고 분석했다. 또 전반적인 수소 생산단가 하락과 그린수소 생산으로 수소사회를 앞당겨 가고 있는 것으로 진단했다.

◇수소 생산량 2500만t…13.6% 증가=중국은 코로나19가 글로벌 경제를 강타하던 2020년 수소산업의 터닝 포인트를 마련했다. 

수소에너지가 경기회복과 녹색경제 발전을 위한 중요한 수단으로 인식되면서, 중국은 관련 정책과 법규를 정비하고 에너지산업 등 각종 프로젝트를 통해 기업들의 참여를 확대했다. 중국의 연간 수소 생산량과 수소저장재 생산 판매량에서도 세계 1위를 차지하며, 수소에너지 사회로의 공감대를 넓혀가고 있다.

<그래픽=채민선 기자>   ©중기이코노미

2012~2020년 중국의 수소 생산량은 전반적으로 안정적인 증가세를 보이고 있으며, 2020년 중국의 수소 생산량은 2500만t을 넘어 전년동기 대비 13.6% 증가했다. 

2020년 전국 30개 이상의 지방정부가 수소 발전 관련 계획을 발표하며, 수소충전소 1000개, 수소연료전지차 수 25만대 등 발전 목표를 2019년보다 대폭 높여 잡았다. 특히 2020년 9월 베이징시는 수소연료전지자동차 산업 발전계획(2020~2025년)을 발표해, 2025년까지 수소연료전지자동차 1만대를 보급한다는 목표를 제시했다.

◇상용차 중심으로 교통·운송부문 활발=중국의 교통·운송부문의 수소 이용은 상용차에서 활발해질 것으로 예상된다. 지난 10여년 동안 정부의 보조금 정책 지원으로 버스 및 물류차 부문은 다른 차종에 비해 빠르게 성장했다.

현재는 수소 상용차 생산단가가 높기 때문에 정부의 보조금 및 정책 지원에 의존하고 있는데, 향후 20~30년 후엔 양성자 교환막 연료전기 기술 발전 및 규모의 경제 효과에 따라 생산단가가 하락할 전망이어서 수소트럭, 승용차 등도 빠르게 성장할 것으로 보인다.

수소 승용차의 생산과 판매는 아직 저조하지만 수소 승용차의 수소충전 시간이 짧다는 점과 추위에 강하다는 점을 고려하면, 수소 승용차는 중국 내 북부 혹한지역에서 경쟁력을 갖게 될 전망이다.

◇탈탄소화…산업부문 수소 이용 필수=산업부문의 탈탄소화를 실현하려면 수소가 필수 불가결하다.

2018년 6월 맥킨지가 발표한 ‘산업부문 탈탄소 방안’에 따르면, 세계 산업부문 탄소배출량의 45%가 시멘트, 철강, 합성암모니아, 합성에탄올 등 4가지 제품 생산과정에서 배출된다.

중국은 세계 최대의 철강, 시멘트, 합성암모니아 생산국이며, 세계 제2위의 에탄올 생산국으로 산업부문에서 연간 이산화탄소 배출량이 약 15억톤에 달한다.

중국 산업부문의 탈탄소화를 위해서는 수소를 사용할 수 밖에 없다. 또, 중국은 재생에너지 자원이 풍부하고 수소 공급규모 및 가격 부문에서 강점을 갖고 있기 때문에 수소가 산업부문에서 대규모로 이용될 전망이다. 전체 산업 중에는 석유화학, 화학, 철강업계 등에서 수소를 우선적으로 이용할 것으로 보인다.

◇건물부문, 마이크로 열병합 발전 확대=장거리 송전에 따른 6~8%의 에너지 손실을 막기 위해 가정이나 소규모 상가건물에서는 열에너지와 전력을 동시에 공급하는 마이크로 열병합 발전이 확대될 전망이다.

현재 미국과 일본에서는 연료전지를 이용한 마이크로 열병합 발전기술을 상업화했다. 중국의 마이크로 열병합발전 산업은 아직 초기단계에 있지만, 향후 허베이, 텐진, 광저우, 상하이 등 지역에서 관련 시범사업이 확대 추진될 계획이다. 

중국정부는 수소시범지역을 선정해 사업성과에 따라 인센티브를 지급한다는 방침이다.

◇수소공급시스템 ‘그린수소’ 투자 활발=그린수소는 중국 수소공급 시스템의 핵심이자 주요 투자부문이다. 향후 재생에너지원 수전해 방식이 중국의 주요 수소 생산방식이 될 전망이며, 2050년에는 그린수소 생산단계의 전해설비 규모는 500GW 이상, 시장규모는 7000억 위안(약 123조원)을 넘어설 것으로 보인다.

중국정부는 ‘에너지기술혁명·혁신 행동계획(2016~2030년)’을 통해 수소 및 연료전지기술 혁신 로드맵을 발표했다. 이에 따르면, 향후 수소부문의 중점 기술혁신 분야는 재생에너지원 발전시스템에 의한 대규모 수전해 수소생산 기술, 고효율·저비용 수소 저장·수송 기술, 고출력 연료전지 모터시스템 기술, 연료전지 분산형 발전 기술 등이 될 것으로 보인다.

이에 따라 대량생산을 가능하게 하고 연료전지시스템 및 수소저장시스템의 경제성을 높일 수 있는 기반이 마련된다. 수소의 생산, 저장·수송, 충전 등 부분에서 비용을 절감하면 최종소비자가격 하락으로 이어져 수소대중화를 앞당길 것으로 보인다. 중기이코노미 채민선 기자

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