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Special Report 탄소중립을 위한 해양그린수소 육성 전략

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작성자 최고관리자 댓글 0건 조회 1,763회 작성일 22-07-15 11:48

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1. 서론

세계는 탄소중립, 그린뉴딜 등 거시적인 차원에서 저탄소·친환경 정책 기조의 확대로 탄소연료 대신 신재생에너지를 사용하는 탈탄소 사회로의 전환을 추진 중이다.
우리나라도 2050 탄소중립 추진전략을 발표(2020년 12월 7일)하고, UN에 장기저탄소발전전략(LEDS)을 제출(2020년 12월)했으며, 2050 탄소중립 선언의 후속 대응으로 탄소중립 시나리오를 수립하여 ‘2050 탄소중립 시나리오안’을 발표(2021년 10월 18일)했다. 또한 기후 위기의 심각성과 탄소중립을 위한 우리나라의 역할을 강화하는 차원에서 EU, 영국, 미국, 캐나다, 일본 등이 2030 국가 온실가스 감축 목표(NDC)를 상향하는 추세에 발맞추어 우리나라도 ‘2030 국가 온실가스 감축목표(NDC) 상향안’을 발표했다. 상향된 2030 NDC, 2050 탄소중립을 위해 재생에너지 발전 비중이 높아져야 하며, 에너지 전환을 위해 그린수소의 수요도 빠르게 증가할 전망이다.
한편 재생에너지는 발전량이 불규칙적이고 변동성이 크기 때문에 전력망 운영의 유연성이 필요하다. 버려지는 잉여 재생에너지를 활용하고, 대규모 해상풍력발전단지에서와 같이 전력의 장거리 운송이나 장기간 에너지를 저장하는 방안으로 수소가 떠오르고 있다. 우리나라의 청정수소경제로의 대전환을 위한 청사진에도 ‘해양그린수소 생산기술개발 계획’이 포함되고, 2040년에는 국내 그린수소 공급량의 10%를 해양그린수소로 공급하려는 목표가 제시되어 있다. 선박해양플랜트연구소에서 제안한 ‘해양그린수소’는 해상풍력, 파력 등의 해양 신재생에너지를 이용하여 그린수소를 생산하는 개념이다.
우리나라뿐만 아니라 수소경제를 추구하는 주요국 가운데 독일, 노르웨이, 덴마크, 네덜란드 등은 해상풍력을 활용한 그린수소의 생산과 공급을 추진하고 신성장동력으로 육성하고 있다. 따라서 본고에서는 해양에너지를 이용한 그린수소 생산을 위한 주요국의 정책과 프로젝트를 살펴보고, 우리나라의 ‘청정수소경제로의 대전환 목표’를 달성하기 위한 해양그린수소 전략을 제안하고자 한다.

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2. 우리나라의 탄소중립 추진과 해양그린수소 현황

2018년 우리나라의 국가 온실가스 배출량은 7억 2,760만 톤CO2eq로 전 세계 11위, 비중은 1.51%로 추정된다. 1990년 총배출량 2억 9,220만 톤에 비해 149% 증가했으며, 분야별로는 전환 부문(발전 등)이 2억 6,960만 톤(37%)으로 가장 많고, 산업 부문의 배출량도 2억 6,500만 톤(36%)으로 많은 편이다. 우리나라의 2050년 탄소중립 시나리오에는 재생에너지 발전비율 확대, 전기·수소차 보급 확대 및 연·원료 대체 산업공정 등을 포함하고 있다. 특히 재생에너지 발전 비율은 2020년 6.6%에서 2050년에는 60.9~70.8%로 크게 확대될 전망이다.
우리나라는 탄소중립의 중간 목표인 2030 NDC를 국제 수준으로 상향하기로 발표했다. 2030 NDC 상향은 2050 탄소중립 선언의 후속 조치로 기존의 BAU(Business As Usual, 배출 전망) 대비에서 2018년 대비로 고정불변의 절대치 방식으로 표기를 변경하여, 배출 정점인 2018년 대비 기존 26.3% 감축에서 40% 감축으로 크게 목표를 높였다. 우리나라는 2018년 대비 매년 4.17%를 감축해야 하는데, 일본이 배출 정점인 2013년 대비 2030년까지 매년 3.56%를 감축해야 하는 목표에 비해서도 매우 도전적이라고 할 수 있다. 2030 NDC 상향에 따라 전환 부문의 배출량 감축을 위해 2030년 전원 믹스 구성에서 신재생에너지의 비중은 30.2%를 차지할 것으로 전망된다.
우리나라는 2050 탄소중립을 달성하기 위해 그린수소 300만~550만 톤을 포함하여 2,740만~2,790만 톤의 수소가 필요할 것으로 추정되는데, 대부분 전환과 산업 부문에서 사용될 전망이다. 탄소중립 시나리오에서는 수소 수요의 80% 이상을 외국에서 수입하는 것으로 가정했다. 다만 규제혁신과 기술개발을 통해 그린수소의 국내 생산을 대폭 확대할 수 있다고 언급하기도 했는데, 대표적인 사례로 부유식 해상풍력 발전기의 대량 설치를 제시했다. 한편 2030년 NDC 상향을 위해 수소의 수요를 반영했으며, 수전해를 통해 공급되는 수소는 25만 톤 규모로 나타났다.
이렇듯 2030 NDC 상향 및 2050 탄소중립을 위해 재생에너지와 그린수소의 역할은 매우 중요한데, 정부는 2019년 발표된 ‘수소경제활성화 로드맵’을 시작으로 세계 최초 수소법 제정, R&D·인프라·수소차·충전소·안전·표준 등 6대 분야별 정책 마련, 수소경제위원회 출범, 2021년 10월 ‘수소선도국가 비전’까지 다양한 정책과 법령 등을 정비하며 수소경제 선도국으로 도약하기 위한 발판을 마련했다. ‘수소선도국가비전’은 수소의 생산-유통-활용 전 주기 생태계를 구축하기 위한 전략을 담고 있으며, 국내 청정수소 생산을 본격화하기 위하여 재생에너지와의 연계를 통한 그린수소 생산을 가속화하고 블루수소 생산도 확대할 것이라고 밝히고 있다. 특히 청정수소비율을 2030년 50%, 2050년 100%로 설정하고 이를 활용하기 위한 수소 인프라 구축을 계획했다. 수소경제 확대를 위한 전략 및 정책, 지원 등을 통해 수소가 2050년 최종 에너지 소비의 33%, 발전량의 23.8% 비중을 차지하는 것을 목표로 하고 있어, 2020년 최대 에너지원인 석유(49.3%)를 넘어 2050년에는 수소가 단일 에너지원으로서 최대 에너지원이 될 것으로 예측된다.
해양그린수소 관련 정책은 해양수산부 중심의 ‘해양그린수소 생산 기술개발 계획’ 등 생산기술 고도화 위주로 구성되어 있다. 파력과 풍력 등 재생에너지를 활용하여 생산된 전력으로 그린수소를 생산하는 수전해 기술개발을 지원하고, 해상풍력발전 방안과 해양환경 영향 등을 고려하여 연안부터 시작해 외해까지 실증단지의 구축·상용화를 추진하며, 연안(고정식) 수소 생산 실증 역시 추진할 계획이다.
해양그린수소는 국내 해양플랜트 기술 및 인프라를 바탕으로 선제적 연구개발 추진 시 국제기술 선도 및 미래 시장 선점이 가능한 분야로 산학연의 다양한 컨소시엄에서 기술개발을 추진 중이다. 2021년 5월 현대중공업, 울산시, 한국석유공사 등이 합작하여 ‘부유식 해상풍력 연계 100MW급 그린수소 생산 실증설비 구축’ MOU를 체결하고, 2025년까지 동해 부유식 풍력단지에 100MW급 해양그린수소 실증설비를 구축하는 1단계 사업을 추진 중이다. 한국해양대학교와 한국선급 등은 신재생에너지(해상풍력)를 이용한 부유식 수소 생산 해양플랜트(Hydrogen FPSO) 개발사업을 추진하고, 중부발전, 제주도, 한국가스공사, 지필로스, 한국선급, 두산중공업, 제주대, 한국조선해양기자재연구원 등 10여 개 기관은 제주 행원풍력발전단지에서 3MW급 수전해 시스템을 통해 하루 200kg의 그린수소를 생산·공급하는 ‘그린수소 생산·저장·활용·실증사업’을 진행하고 있다. 2021년 11월에는 중부발전과 선박해양플랜트연구소가 파력발전 등 해양에너지 및 해양그린수소 기술개발을 위한 업무협약을 체결하기도 했다.

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3. 해양그린수소의 글로벌 동향

(1) 주요 국가의 해양그린수소 기술개발 현황 및 정책
유럽연합은 2050년까지 청정수소의 에너지 비중을 13~14%까지 확대하겠다는 계획을 포함하는 ‘수소 전략’(2020년 7월)을 발표했다. 2024년까지 6GW, 2030년까지 40GW 규모의 청정수소를 생산하는 수전해 시설을 확보하고 2050년까지 수소경제 완성을 목표로 설정했는데, 목표 달성을 위한 투자계획은 1,800억~4,700억 유로 규모로 이를 통해 약 100만 개의 일자리가 창출될 것으로 전망했다. 유럽은 수소에너지 확대 노력의 일환으로 2020년 7월 유럽청정수소연맹(European Clean Hydrogen Alliance)을 출범시킨 바 있다.
유럽의 그린수소 생산 규모는 2020년 기준으로 수전해 1GW 정도에 불과하나 약 280여 개 기업이 수전해 생산 및 공급망 분야에 포진해 있으며 2030년 40GW 수전해 용량 목표를 달성하기 위해 체계적인 지원 정책 시행 및 관리를 계획하고 있어 이를 통해 수소 가격 경쟁력을 확보할 것으로 알려졌다.
유럽의 수소 생산 규모 확대 정책으로는 재생에너지법(Renewable Energy Directive), 배출권거래제도(Emission Trading System) 등이 있으며, 2030 기후목표계획 등을 활용하여 실행 방안 및 금융 지원 방안을 마련 중이다.
2020년 6월 발표된 독일의 국가수소전략에서는 수소에너지를 환경문제 해결에 이바지하고 새로운 가치사슬 형성을 통해 독일 기업의 경쟁력을 강화해 줄 수단으로 정의하고 있다. 독일은 2021년 1월 13일 본격적인 수소에너지 시대로의 이행을 추진하기 위한 전략으로 석탄발전을 2038년까지 전폐하는 법안을 발효하였고, 재생에너지법 개정안(EEG2021)과 연방 필요 요건 계획법(Federal Requirements Plan Act)을 의결했다. 독일은 우리나라와 같은 수소 전담 법안은 마련하고 있지 않으나 수소경제 이행을 위한 규제 개정, 관련 법률 입법화 등 다방면에 걸쳐 노력 중이며, 독일의 국가 수소 R&D 지원을 위한 프로그램인 ‘수소 플래그십 프로젝트 실증기술 개발사업’은 기후변화 대응책으로 그린수소에 주목하며, 탄소중립을 표방하는 정부의 장기 전략에 맞추어 관련 노력이 진행되고 있다. 한편 독일의 풍력기업인 Siemens Gamesa사는 2020년 기준 세계 풍력터빈 공급 5위 업체로, 그린수소와 해상풍력에너지를 동시에 생산하는 수소 풍력시스템에 많은 투자를 하고 있는데, 해상풍력터빈에서 바닷물을 이용해 그린수소를 바로 생산할 수 있는 시스템으로 2025년에서 2026년경 산업화 규모의 시스템 개발 및 시연이 예정되어 있다.
미국은 2021년 6월 ‘Energy Earthshots Initiative’를 발표했는데, 저렴한 청정에너지의 보급과 개발 촉진을 위한 기술투자계획으로 수소경제 전환을 위한 프로젝트 역시 포함되어 있다. ‘Energy Earthshots Initiative’의 첫 번째 프로젝트가 바로 ‘수소 샷(Hydrogen shots)’으로 재생에너지를 활용한 청정수소 생산 비용을 킬로그램당 현행 약 5달러에서 10년 내 1달러로 낮추는 것을 목표로 하고 있으며, 생산 비용 절감을 통한 규모의 경제가 실현되면 현재보다 생산량이 최소 5배 이상 증가할 것으로 예측하고 있다. 이 프로그램을 통해 미국 에너지부(Department of Energy)는 2021년 7월 차세대 청정수소 기술개발 프로젝트를 진행하는 기업과 기관에 총 5,250만 달러의 기금을 지원하기로 결정했다. 한편 미국 에너지부 산하 National Renewable Energy Laboratory 주관으로 진행되고 있는 ‘Marine Energy to Hydrogen Analysis Project’는 통합해양재생에너지(integrated marine renewable energy, MRE) 및 수소 시스템의 확대를 위한 프로젝트로 2019년 12월부터 진행되었고 30만 달러를 지원받았다.
호주는 2018년 ‘국가 수소 로드맵’ 발표를 시작으로 본격적인 수소경제로의 이행을 준비했다. 2019년에는 ‘국가 수소 전략’을 수립하였고 2020년 ‘기술투자 로드맵’을 발표했는데, 수소를 포함한 재생에너지 기술발전을 위하여 R&D를 통한 상용화를 적극 지원할 계획이다. 호주는 2028~2034년 그린수소 생산 비용이 그레이수소와 같아지는 분기점에 도달할 것으로 평가하고 있다. 호주의 재생에너지청은 2021년 5월 ‘Renewable Hydrogen Deployment Funding Round’를 통해 Yara(노르웨이 화학기업), Engie 컨소시엄(프랑스 에너지기업), ATCO(캐나다 에너지기업), AGIG(호주 가스 인프라기업) 등의 3개 상업용 그린수소 프로젝트에 약 1억 330만 호주달러 규모의 투자를 승인했다. 또한 호주 기업인 Global Energy Ventures(GEV)와 독일 기업 ILF Consulting Engineers는 유럽 및 호주에서 압축 수소(C-H2) 운송 솔루션을 사용할 해양그린수소 프로젝트를 추진하고 있다.
중국은 2019년 3월 전국인민대표회의에서 ‘수소 설비 및 충전소 건설 추진’을 정부 업무보고에 포함시키며 수소경제를 본격화했다. 2021년 수소산업 14.5계획(2021~2025)을 수립하고 수소 분야에 대한 연구를 강화할 것이라고 밝힌 바 있다. 2021년 12월 Sinopec은 중국 최초의 1만 톤급 광발전 녹색수소 시범 프로젝트 ‘Sinopec 신장 쿠차 녹색수소 시범 프로젝트’의 공식 착공을 발표했고, 중국 네이멍구는 2021년 8월 그린수소 생산을 위한 풍력 및 태양광 발전소 건설사업을 승인하기도 했다.
일본 경제산업성은 2020년 12월 ‘2050년 탄소중립에 따른 녹색성장 전략’을 발표했는데, 수소의 생산에 경쟁력을 보유한 수전해장치를 육성하는 데 잉여 재생에너지를 활용하려는 전략을 포함했다. 해상풍력을 2030년 10GW, 2040년 30~45GW의 도입에 목표를 두고 있지만, 해상풍력을 활용한 수소의 생산에 대해서는 특별한 추진 과제를 제시하진 않았다. 다만 수소산업에서는 일본 기업이 수전해장치의 요소 기술을 보유하고 있어, 해외시장에 수전해장치 수출을 우선하고 일본 내에 도입하려는 추진 과제를 제시하고 있다.

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(2) 주요 해양그린수소 프로젝트
해상풍력을 이용하여 수소를 생산하기 위한 주요 해양그린수소 프로젝트는 GWEC가 밝힌 것만 17개로 프로젝트 대부분은 유럽(네덜란드, 독일, 덴마크, 노르웨이, 벨기에 등)에서 추진되고 있는데, 우리나라 울산과 일본의 홋카이도가 유럽 이외의 지역 사례이다. 다만 우리나라와 일본의 프로젝트는 추진 계획이 2021년에 발표된 것인 데 반해, 유럽의 프로젝트들은 건설이 시작됐거나 투자유치에 성공한 것도 있다. 15개 유럽의 프로젝트는 네덜란드의 NortH2, PosHYdon, Tweede Maasvlakte, Sluiskil Green Ammonia, SeaH2Land, 독일의 AquaVentus, Westkste 100, Lingen Refinery, 덴마크의 H2ResDemo, Greater Copenhagen, VindØ, 노르웨이의 Deep Purple, 벨기에 HYPORT Oostende, Hyoffwind 프로젝트다.
일부 프로젝트 사례를 보면 다음과 같다. AquaVentus 프로젝트는 독일 북해 해상풍력을 이용하여 연간 100만 톤의 그린수소를 생산, 수송 파이프라인 건설을 통해 육지로 운송하려는 계획으로 발전소 건설은 2035년 완성 예정이다.
Deep Purple Pilot 프로젝트는 해상풍력을 이용하여 수소 생산과 저장, 연료전지를 활용하여 전기와 수소를 생산하는 시스템을 개발하는 것이다. 노르웨이 Kongsberg에 본사를 두고 있는 TechnipFMC가 컨소시엄을 구성하여 추진하는 육상 파일럿 프로젝트로 전해기, 수소 저장, 연료전지와 에너지 제어시스템 등으로 구성된 시스템을 개발할 예정이다.
SeaH2Land는 Ørsted가 세계 최대 규모인 1GW 규모의 전해조를 건설하는 프로젝트로 신규 건설하는 2GW급 해상풍력을 이용할 계획이다. 네덜란드 Flemish 북해항 산업단지에서 소비되는 수소의 약 20%를 대체할 수 있는 1GW 규모의 그린수소용 전해기를 2030년까지 건설할 계획으로 해당 지역의 주요 기업인 철강사 ArcelorMittal, 암모니아 생산자 Yara, 화학기업 DOW, Zeeland Refinery 등이 그린수소의 수요자가 될 것으로 예상된다. 1단계는 500MW의 전해기로 지역 네트워크에 수소를 공급하고, 2단계에서는 1GW로 확장하면서 국가 수소 백본에 연결할 계획인데, 해당 지역에서는 다양한 그린수소 프로젝트가 추진 중이기 때문에 관련 프로젝트와 네트워크로 연결될 전망이다.
VindØ 프로젝트는 덴마크의 세계 최초 에너지 인공섬으로 북해에 만들어질 계획이며, 해상풍력, 에너지 저장, HVDC(초고압직류송전) 외에도 장기적으로 그린연료를 생산(Power-to-X)하기 위한 시스템을 고려하고 있다. 여러 개의 해상풍력발전단지를 에너지 섬으로 연결하여 덴마크와 주변 국가에 전력을 공급하거나 그린연료로 전환할 계획으로, 인공섬은 덴마크 연안에서 100km 떨어진 북해에 건설되며, 초기에는 3GW, 최종적으로 10GW까지 확장을 목표로 하고 있다. 해상풍력단지, 송전망 비용 등 3GW를 구축하기 위해서 약 79억 유로가 소요될 것으로 예상하고 있다.

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4. 해양그린수소 국내 보급 확대 전략

(1) 수소경제 이행을 위한 해양그린수소의 역할과 중요성
해상풍력을 중심으로 재생에너지의 선도국이 밀집한 유럽은, 전기에너지는 재생에너지를 통해 공급하고 수소는 대부분 수송, 산업, 건물을 위한 에너지원으로 사용할 것으로 전망하고 있다. 우리나라는 주요 제조업과 운송업이 발달했기 때문에 수소가 매우 중요하다. 해상풍력이 발달한 국가가 빠르게 해양에서 그린수소를 생산하는 프로젝트를 추진하고 상용화를 목표로 하는 대규모 투자를 진행 중에 있는 데 반해, 우리나라와 일본은 앞서 언급한 것과 같이 최근에 개발계획을 발표한 수준이어서 유럽 주요국과 격차가 있다.
또한 우리나라는 해상풍력을 포함한 재생에너지의 대규모 개발이 이제 시작되고 있으나, 유럽과 다르게 그리드 연결이 자유롭지 않아 잉여전력의 문제가 우려된다.
덴마크는 인접 국가와 그리드가 연결되어 있어서 재생에너지의 간헐성이 해결되고 있는데, 풍력발전의 출력 제한(Curtailment)은 3% 미만인 것으로 알려졌다. 하지만 거의 독립된 에너지 섬인 우리나라의 제주도는 재생에너지 비중이 2019년 14.4%로 증가했는데, 풍력발전의 생산이 많아지면서 출력 제어 횟수가 크게 증가하는 문제점이 발생하기도 했다.
이태의 외(2020)의 연구에서 우리나라의 재생에너지 비중을 2040년에 30%로 가정하면 출력 제한 비율이 5.8%로 예상되는데, P2G(Power to Gas)를 활용하여 잉여전력을 흡수하고 상당량의 그린수소 생산이 가능할 것으로 예상하고 있다.
우리나라의 풍력발전, 수소, 해양에너지의 기술 수준은 유럽 대비 낮은 편인데, 특히 풍력발전과 수소 부문은 더 낮은 것으로 나타났다. 재생에너지 및 수소를 통한 에너지 전환에서 해당 기술 발전이 뒤처진다면 해외에 의존하게 될 가능성이 크므로, 정부의 해상풍력 발전 방안에서 밝힌 바와 같이 ‘대규모 프로젝트 중심 초기 수요 창출로 시장-산업 퀀텀점프’가 필요하다. 따라서 대규모 해상풍력발전단지의 개발에서 잉여전력의 흡수와 수소사회 전환을 위한 해양그린수소는 매우 중요하며 이를 위한 연계가 필요하다.
우리나라의 삼강엠앤티는 대만의 대규모 해상풍력발전단지 개발을 위한 하부구조물을 수주했고 일본 해상풍력 하부구조물도 수주했는데, 해상풍력과 관련된 분야는 국가의 에너지 안보와 관련되어 있고 중량물이기 때문에 인근 우호국의 경쟁력 있는 기업을 선호하는 것으로 판단된다. 따라서 아시아 지역에서 재생에너지 및 수소 관련 설비나 시스템의 경쟁력을 보유한다면, 폐쇄적인 중국 시장을 제외하고 한·일·대만 및 일부 동남아시아, 태평양 지역까지 시장 확보가 가능할 것으로 예상된다. 특히 유럽이나 미국도 아직 초기 단계에 있는 부유식 풍력발전, 해양에너지와 이를 이용한 해양그린수소는 상대적으로 글로벌 경쟁력 확보에 유리할 전망이다.

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(2) 해양그린수소 확대를 위한 기술개발 및 정책 지원 방안
해양그린수소는 탄소중립과 수소사회로의 전환에 필수적이며, 우리나라를 비롯한 아시아 시장의 확대가 예상되나, 아직 비싼 재생에너지 및 수소 가격, 유럽의 높은 기술력과 빠른 사업 추진 등은 제약 요인이다. 우리나라는 탄소중립을 위한 정부의 강력한 의지와 기술력을 가진 다양한 밸류체인의 기업을 보유하고 있으나, 핵심 기술의 열세와 주민 수용성·계통연계 등으로 더딘 해상풍력 진행과 잉여전력 문제 등도 상존하고 있다.
하지만 해양그린수소는 세계적으로 시범사업이 주를 이루고 있으므로 실증을 위한 다양한 기술개발과 시범사업을 빠르게 추진한다면 격차를 크게 줄일 수 있을 것으로 예상된다. 예를 들면 전력계통연계를 고려하지 않는 프로젝트도 생각해 볼 수 있다. 즉, 해양에서 그린수소를 생산하는 프로젝트는 계통연계가 없더라도 충분히 가능한데, GWEC에서 제시한 것과 같이 해상풍력을 이용한 수소솔루션에는 우리나라가 강점이 있을 수 있는 수소 운반선이나 기존의 천연가스 파이프라인을 활용하는 방법도 있기 때문이다.
해양그린수소에 대한 실질적인 투자와 실행이 되기 위해 정부의 지원 외에도 실제 수소와 재생에너지를 사용할 주요 기업 및 기관, 관련 지자체가 핵심 관계자로 포함된 프로젝트를 추진하되 장기적인 관점의 투자와 지원이 필요하다. 탄소중립을 위한 그린암모니아협의체의 경우, 그린암모니아 생산-수송-추출-활용의 전 주기 기술 개발 협력이 가능하도록 출연연, 공공기관, 민간기업 등을 포함하고 있어 활발한 움직임을 보인다.
한편 현대중공업그룹의 한국조선해양은 강원도, 삼척시와 액화수소운반선 기술개발과 상용화를 위한 업무 협약을 체결했는데, 지자체마다 수소경제에 다양하게 참여하고 있지만 강원도가 액화수소와 관련된 사업을 추진하기 때문이다. 따라서 해양그린수소 프로젝트가 실질적이면서 빠르게 추진되기 위해서는 중앙 정부, 지자체의 지원과 함께 출연연, 공공기관 외에도 실질적으로 수소의 생산·활용이 가능한 기업이 참여해야 한다.
해양그린수소의 기반이 되는 전력은 해상풍력이나 해양에너지로부터 나오지만, 경제성이 높은 해상풍력도 오랜 기간의 기술개발과 상용화를 통해 가능했다. 아시아 지역의 대규모 해상풍력발전은 대만이 본격적으로 추진했고, 우리나라와 일본이 뒤늦게 뛰어든 측면이 있어 유럽 주요국에 비해 발전 원가도 높고 안정화에 오랜 시간이 걸릴 가능성이 크다. 선도국도 풍력발전 특히 부유식 풍력발전의 평균 균등화 발전 원가는 현재 매우 높고 2030~2035년까지 빠르게 하락할 것으로 보이는데, 이는 지속적인 기술개발과 상용화가 예상되기 때문이다. 따라서 해양그린수소의 추진에 일반 기업은 장기적인 측면에서 경제성의 이유로 참여가 쉽지 않을 수 있으므로 공공의 장기적이고 지속적인 투자와 지원이 필수적이다.
마지막으로 세계적인 경쟁력 확보와 해외 진출을 위해 글로벌 협력도 필요하다. 우리나라의 탄소중립을 달성하기 위해서는 막대한 수소가 필요한데, 수소의 확보를 위해 다양한 국가와 협력이 진행되고 있다. 궁극적으로는 대량의 그린수소가 필요하며 이를 위해 덴마크, 노르웨이 등 유럽의 재생에너지 및 수소 관련 선도국과의 협력에 대한 논의가 지속되고 있다. 해상풍력발전기, 수전해개질기 등 덴마크를 비롯한 유럽 및 미국 등 선도국의 기술력이 우리나라보다 높기 때문에, 이러한 부문에서 기술 협력을 추진하고 우리나라가 강점이 있는 수소 활용, 선박 등에서 시너지 창출이 가능할 수도 있다. 협력을 통해 빠르게 경쟁력을 확보한다면, 관련 설비나 장비에 대해 아시아 태평양 지역의 연구·생산·유지보수·운영에 대하여 우리나라가 글로벌 밸류체인에서 중요한 역할을 담당할 수도 있다.


5. 결론

대규모 에너지 소비 국가인 우리나라는 주 에너지원인 석유, 석탄, 가스 등의 자원이 빈약하여 산유국이나 자원 보유국으로부터 막대한 양의 석유, 석탄, 가스를 수입하고 있다. 2050년 탄소중립을 추진하면서 주 에너지원이 석유와 가스에서 재생에너지와 그린수소로 전환될 것으로 예상되며, 여기에서 해양재생에너지(해상풍력 및 해양에너지 등)의 역할이 크게 확대될 전망이다. 따라서 우리나라에서 추진하는 해양재생에너지를 기반으로 그린수소를 경제성 있게 생산할 수 있는 기술을 선도하여, 2050년 탄소중립에 기여하고 해양그린수소 관련 산업이 신성장 산업으로 육성될 수 있도록 지원해야 한다. 이를 위해서는 선제적이고 장기적인 관점에서의 기술개발, 기술개발에서 활용까지 전 주기를 고려한 협력체제, 선진기술력 확보와 해외 진출을 위한 글로벌 협력체계 구축이 필요하다.

■ Contact: 산업연구원 www.kiet.re.kr
 

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