“재생에너지 100GW 시대, 수소는 선택 아닌 필수 전략자산”

“장기 저장·송전망 투자 절감 등 시스템 전체 편익 따져야”

게티이미지뱅크

재생에너지 100기가와트(GW) 시대를 앞두고 수소는 여러 선택지 중 하나가 아니라 전력망 안정과 에너지 안보를 떠받칠 ‘필수 전략자산’이라는 진단이 나왔다. 수소의 경제성 역시 장기 저장과 송전망 투자 절감, 수송 부문 탄소 감축 등을 고려해 시스템 전체의 편익을 함께 따져야 한다는 분석이다.

30일 서울 중구 대한상공회의소에서 한국환경경제학회와 한국공학한림원이 공동 주최한 ‘재생에너지 도약을 위한 수소 섹터커플링 정책포럼’에서는 재생에너지 확대에 따른 전력계통 안정화 방안으로 수소 활용 전략이 집중 논의됐다.

유 교수는 “재생에너지 100GW 시대에 수소는 더 이상 선택 가능한 보완재가 아니라 반드시 갖춰야 할 전략 자산”이라며 에너지 안보와 전력계통 안정, 시스템 차원의 경제성, 정책 통합 등 네 가지 측면에서 수소의 전략적 역할을 제시했다.

재생에너지는 그 비중이 높아질수록 발전량 변동성과 전력망 운영 부담도 커진다. 낮에 남는 전력을 수도권 반도체 공장과 인공지능(AI) 데이터센터로 보내려 해도 송전망이 부족하면 출력을 제한해야 한다. 배터리 기반 에너지저장장치(ESS)는 단기 전력 조정에는 효과적이지만 계절별로 발생하는 잉여전력을 수개월간 저장하는 데는 한계가 있다.

유 교수는 이 같은 병목을 해결할 핵심 수단으로 수소를 꼽았다. 남는 전력으로 물을 전기분해해 수소를 생산하면 압축·액화하거나 암모니아 형태로 전환해 장기간 저장하고 필요한 지역으로 운송할 수 있다는 설명이다. 배터리가 단기 전력 수급을 담당한다면 수소는 장기·대규모 저장과 지역 간 에너지 이동을 담당하는 에너지 운반체인 것이다.

유 교수는 수소의 경제성을 생산원가나 발전단가만으로 판단해서는 안 된다고 강조했다. 개별 발전원으로만 보면 비용이 높아 보일 수 있지만 장기 저장과 예비력 확보, 재생에너지 출력 제한 감소, 송전망 투자 절감 등을 함께 고려하면 전체 에너지 시스템 비용을 낮추는 효과가 있다는 분석이다.

에너지 안보 측면에서 수소의 역할도 짚었다. 국내 재생에너지 기반 수소 생산을 확대하면 화석연료 수입 의존도를 줄일 수 있고, 해외 청정수소를 도입하더라도 공급국과 운송 경로를 다변화해 글로벌 공급망 불안에 대응하는 안전판 역할을 할 수 있다는 주장이다.

유 교수는 특히 수송 부문에서는 버스와 대형트럭 등 상용차 중심의 수소연료전지차 보급 확대가 필요하다고 제언했다. 전기 승용차 중심의 전환만으로는 충전 인프라와 전력계통 부담이 커질 수 있는 만큼 상용차 특성을 고려한 한국형 전환 전략이 필요하다는 것이다. 그는 “일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 수소차를 폄하하는 근거는 미국의 넉넉한 전력계통을 전제로 한 것이지, 계통 제약이 큰 한국에는 해당되지 않는다”고 말했다.

상용차는 운행 거리가 길고 노선이 일정해 수요 예측과 거점형 충전소 운영이 쉽다. 유 교수는 버스나 대형 트럭만이라도 50% 이상 수소차 의무화를 목표로 차량 보급과 충전 인프라를 연계한 중장기 로드맵을 마련해야 한다고 강조했다.

이어진 종합토론에서도 수소가 전력과 수송, 산업을 연결하는 에너지 전환의 핵심 수단이라는 공감대가 형성됐다. 문일 연세대 교수는 대규모 전력 수요가 예상되는 메가프로젝트에서는 비교적 구축 기간이 짧고 다양한 에너지원 활용이 가능한 수소연료전지 발전이 현실적인 대안이 될 수 있다고 평가했다. 박삼범 국토교통부 교통서비스정책과 사무관도 버스 등 상용차를 중심으로 한 수소 모빌리티 확대가 교통·산업 시스템 전환의 핵심 과제라고 말했다.

강병욱 에너지경제연구원 수소경제연구단장은 수소차가 그동안 ‘전기차보다 비효율적인 대안’이라는 관점에서 주로 다뤄졌지만, 전력계통 투자 절감과 충전 수요 분산에 따른 편익까지 고려하면 정책적 타당성이 높아질 수 있다고 설명했다.

석광훈 에너지전환포럼 전문위원은 부생수소와 개질수소의 환경적 한계, 수소의 낮은 에너지 효율을 지적하면서도 그린수소 생산기술 개발과 송전망 투자 부담을 줄이는 효과는 긍정적으로 검토할 필요가 있다고 밝혔다.

진승우 기획예산처 탄소중립정책과장과 김녹영 대한상공회의소 탄소감축인증센터장, 이용배 인천시 신재생에너지과장도 수송 부문 국가 온실가스 감축목표(NDC)와 부족한 송배전 인프라 여건을 감안할 때 상용차를 중심으로 수소 모빌리티의 역할을 확대할 필요가 있다는 데 뜻을 같이했다.

박상은 기자 pse0212@kmib.co.kr

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