창원 액화수소 수요 부족, 왜?

수소 승용·버스 소비 생산양 절반 수준 불과
개질 수소로 높은 단가 문제 해결 어려워 난항
전문가 “소량 연구개발 수요처 다각적으로 찾아야”

최근 강원도 춘천·원주시 등에서는 일시적으로 '수소 품절' 사태가 발생했습니다. 수소차 보급률이 늘었는데 수소 공급이 안정적이지 않은 탓입니다. '수소', '공급' 하면 창원시가 떠오르지 않을 수 없습니다. 창원시는 매일 액화수소 5t을 생산할 수 있는 설비를 갖추고도 수요를 찾지 못해 곤란한 상황입니다. 창원시와 대주단 사이 소송, 채무 부담 책임 등 문제가 많지만 결국 액화수소 수요가 충분해 생산량을 처리할 수 있다면 어떻게든 돌파구를 찾을 수 있습니다. 그런데 이 문제가 만만찮습니다.

최근 5년간 창원시 수소 승용차 보급은 들쭉날쭉하다. 수소 승용차는 현재 1723대로, 2021년 한해 372대까지 늘었다가 2024년 61대, 지난해 140대 증가하는데 그쳤다. 반면 전기 승용차는 총 1만 433대로 2021년 신규 차량 1228대에서 지난해 2543대까지 껑충 뛰었다. 더 많은 연료를 쓰는 시내버스를 비교해도 수소버스는 110대, 전기버스는 415대이다. 왜 그럴까?

충전 설비를 보면 답이 나온다. 창원지역 수소충전소는 10곳, 전기충전소는 928곳(7632기)이다. 수소버스는 전체 수소충전소 10곳 중 3곳에서 충전해야 한다. 전기버스는 차고지 10곳에 충전소가 29기 있다. 창원시는 수소 차량을 운영할 기반시설이 부족하다.

이같은 상황에서 수소 충전 설비를 늘려 창원 액화수소 수요처를 마련할 수 있을까.

창원시 성산구 창원터널 수소 충전소./김구연 기자

경남 전국 2위 수소 차량 있지만 소비량 한계

국토교통부가 지난해 11월 말 집계한 국내 수소차 등록현황을 살펴보면 경남지역 수소 차량은 승용(3349대)·승합(172대)·화물(1대) 등 3522대이다. 경기도(9847대)에 이어 두 번째로 수소 차량이 많다.

이 가운데 창원시 현황을 보면 승용차 1723대, 수소 버스 110대로 경남 지역 수소 차량의 절반이 넘는다. 특히 승용차보다 수소 소비량이 많은 버스 등의 승합차량은 도내 전체 승합차량의 64%를 차지할 정도로 많다.

이 같은 수소차 현황에도 창원 액화수소 수요처 부족 문제가 반복되는 이유는 실제 소비량이다.

창원지역 수소 소비량은 2.3t 정도다. 수소 승용차 한 대당 1회 충전량은 보통 6㎏이다. 수소 1㎏당 연비는 100㎞ 정도다. 하루 평균 승용차 주행거리를 40㎞로 가정해도 수소 사용량은 0.4㎏ 정도다. 창원시 전체 수소 승용차가 하루에 쓰는 수소 소비량은 넉넉하게 잡아 0.7t 정도다.

수소 버스 한 대당 하루 소비량은 15㎏ 정도로 창원시 수소 버스(110대) 하루 수소 소비량은 1.6t 정도로 본다. 수소 차량 특징인 높은 연비효율이 수소 소비 순환이 더딘 원인이 된다.

대당 수소 소비량이 큰 버스 구입이 어느 정도 현실적인 수요처 확보 방안이다. 하지만 수소 버스 구입 비용과 설비 문제로 당장 대량 도입하기는 어렵다. 수소 버스 한 대당 가격은 6억 원 정도인데 국비·시비 지원을 뺀 버스 업체 자부담이 2억 원이다.

차량이 고가이고 수리비도 많이 드는데다 수소 충전 인프라가 아직 부족해서 버스 업체들이 도입을 선호하지 않는다. 수소 저상버스는 지난해 추가 도입되지 않았고 올해도 추가 도입 계획은 불투명하다.

경남도는 국내 최초, 세계 9번째 시설인 '수소액화 플랜트' 구축을 완료했다고 31일 밝혔다. 사진 구축 완료된 수소액화 플랜트. /경남도

액화수소 충전소 부족

수소차 운행이 늘어나더라도 근본적인 문제는 충전소 인프라다. 기반시설 부족은 다시 수소차 구입을 망설이게 하는 이유가 된다. 운행 시간과 코스가 일정한 버스는 그나마 치밀한 운행 계획으로 불리한 여건을 극복할 수 있다. 하지만 승용차를 운행하는 처지에서 충전 불안은 심각한 문제다.

지금 창원시 수소충전소는 8곳이다. 이 가운데 액화수소로 충전이 가능한 곳은 한 곳뿐이다. 액화수소를 차량에 쓰려면 기체수소로 변환하는 과정이 필요한데 이 시설을 갖춘 곳은 한 곳(대원) 뿐이다.

수소 소비량이 많은 시내버스는 차고지와 가까운 기체충전소 3곳(가포·덕동·성주동)에서 수소를 충준한다. 그나마 효성이 마산합포구 덕동에 액화충전소를 연말까지 짓는다는 계획만 실행하면 액화수소 소비처가 늘어나게 된다.

액화수소 장점은 대량 저장과 운반이다. 현재 창원은 부족하지만 수요도 있고 대량으로 저장·운반할 수 있는 연료생산설비도 있지만 이를 쓸 수 있는 연료로 바꿀 설비가 충분하지 않다. 하루 5t 액화수소를 소비할 수 없는 고민이 이 지점에서 발생한다.

창원시 성산구 창원터널 수소 충전소./김구연 기자

소량 판매로 단가 문제 해결할 수도

업계 관계자들은 수소 소비 단가 문제를 주목한다.

현재 기체수소충전소 전국 평균가는 1㎏당 1만 300원 수준이다. 창원시는 9000원대로 상대적으로 낮은 편이다.

그런데 창원 하이창원이 생산하는 액화수소 구매 단가는 부가세를 포함해 1만 6000원으로 꽤 높다.

액화수소를 생산하고 있는 SK나 효성과 비교해서도 단가 경쟁력은 떨어진다. 두 기업은 석유화학 공장에서 나오는 부산물로 만드는 부생수소여서 판매 단가가 9000원대 수준이다.

하지만 창원은 개질수소로 천연가스를 구입해 수소를 추출하고 정제하는 과정이 추가돼 가격이 상대적으로 높다.

창원시가 효성이나 SK 측의 액화수소 공급 요청에도 협의가 쉽지 않은 부분은 이 때문이다.

덕동에 액화수소충전소를 짓고 있는 효성은 수소버스 하루 100대가 이용할 수 있는 양인 1.5t을 하이창원에서 공급할 것을 제안했다. SK이노베이션 측도 인천 부생수소를 생산하는 액화수소설비가 있지만 부산·순천 쪽 수요 공급을 위해 올해 상반기에 창원 액화수소 2.5t 구매 의향을 보였다.

하지만 창원시와 창원산업진흥원은 두 기업과 공급 단가 협의가 쉽지 않아 아직까지 뚜렷한 합의를 이루지 못했다.

창원시 창원터널수소충전소 모습. /김구연 기자

이 때문에 창원시가 대량이 아닌 액화수소 소량 소비처를 찾는 활동에 더 적극적으로 나서야 한다는 지적이 나온다.

최용남 한국원자력연구원 수소저장연구 박사는 "대기업 액화수소 판매처럼 대량으로 공급하는 게 아니라 연구개발 기관, 업체에 소량으로 지속적으로 납품하는 모델을 찾아야 한다"고 강조했다.

인천에 액화설비 공장이 있는 SK는 보통 한번에 2.5t씩 판매를 하는데, 창원은 0.5~1t씩 소량으로 판매하면서 상대적으로 높은 판매가를 가져갈 수 있다는 것이다.

최 박사는 "액화수소 기반 연구개발(R&D) 업체가 전국에 수십 군데가 되는데 인천에서 액화수소를 대량으로 가져와서 버리는 것보다 비싸더라도 조금 필요한 양만큼 사려는 수요가 충분히 있다"며 "주기적인 고정 수요는 아니지만 소규모 수요처 숫자가 많아지면 예측이 가능해질 것"이라고 말했다.

현재 전국에 액화수소설비는 3곳이 있다. 2024년 1월에 하이창원에서 운영하는 개질수소를 활용한 5t짜리 설비가 가장 먼저 세워졌다. 같은 해 5월에 인천에 SK가 부생수소를 활용한 하루 90t 생산 가능한 설비를 지었다. 효성은 2021년부터 부생수소를 생산하는 15t짜리 2기의 액화수소설비를 2023년까지 준공하려고 했지만, 아직 시운전을 하고 있는 상태다.

/우귀화 기자