화석연료 대안으로 떠오른 수소에너지

[조진혁의 Car Talk] 배출가스 제로가 최대 장점… 수소 모빌리티 선두주자는 현대차

2022년 발발한 러시아-우크라이나 전쟁은 유럽 에너지시장에 큰 충격을 안겼다. 유럽연합(EU)은 러시아산 화석연료 의존도를 크게 낮추고자 에너지 정책을 재검토하게 됐고, 그 과정에서 수소에너지가 대안으로 떠올랐다. EU는 기후변화 대응과 에너지 독립을 위해 유럽 수소 전략을 발표하면서 수소 경제 구축에 본격적으로 나섰다. 수소 전략에서 중요한 부분은 그린수소다. 전력망 안정화부터 산업용 에너지 공급, 운송 수단에 이르기까지 다양한 분야에서 화석연료를 대체할 잠재력을 지녔다는 평가다. EU는 2030년까지 40GW 규모의 전해조를 설치하고 그린수소 생산을 확대해 2050년까지 에너지 비중의 23% 이상을 그린수소로 충당할 계획이다. 독일, 프랑스, 네덜란드, 스페인 등은 대규모 풍력·태양광발전소를 통해 수소를 생산하고 있으며, 독일 로테르담항구 같은 주요 물류 거점을 수소 허브로 발전시키기 위한 프로젝트도 진행 중이다.

‘H2 MEET 2024’에 마련된 현대자동차그룹 부스. [현대자동차 제공]

수소 산업 미래 보여준 'H2 MEET 2024'

미국 역시 수소에너지에 주목하고 있다. 조 바이든 정부는 수소 생산비용을 낮추기 위한 구체적인 목표를 설정했는데, 2030년까지 수소 생산비용을 ㎏당 1달러로 줄이는 것이 핵심이다. 우선 수소 산업에 대규모 재정 지원을 해 수소 생산과 충전 인프라 구축을 촉진하고 있다. 캘리포니아주와 텍사스주는 이미 주요 수소 허브 지역으로 개발되고 있는 상태다. 미국 에너지 기업들도 청정수소 생산과 그린수소 프로젝트에 활발히 참여해 수소 경제 성장을 가속화하고 있다. 한국은 수소 생태계 구축과 더불어 수소 모빌리티 개발을 활발히 진행 중이다.

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9월 27일 막을 내린 국내 최대 규모 수소 산업 전시회 'H2 MEET 2024'는 수소 산업의 현재와 미래를 확인할 수 있는 중요한 자리였다. 수소 생산, 수소 저장 및 운송, 수소 활용 등 총 3개 부분에 역대 최대 규모인 세계 24개국 317개 기업과 기관이 참가했다. 특히 수소 시대를 이끌어갈 첨단 수소 모빌리티의 방향성이 제시됐다. 수소버스는 물론 수소트럭과 트랙터, 수소드론, 수소전기트램이 전시장 곳곳에서 소개돼 산업 현장과 일상에 펼쳐질 수소 미래를 미리 체험할 수 있었다. 수소가 전력이나 산업용 에너지원으로 사용되는 것을 넘어 교통 부문에서도 중요한 역할을 하고 있음을 보여줬다.

현대자동차의 수소차 모델 넥쏘. [현대자동차 제공]

‌수소 모빌리티 산업 선두에는 현대자동차그룹이 있다. 현대차는 이미 2018년 수소차 모델 넥쏘를 양산해 국내외 시장에서 판매했다. 넥쏘는 출시 7년이 넘어 조만간 2세대 넥쏘나 새로운 수소차 모델을 만나볼 수 있을 전망이다. 상용차 분야에서는 수소 전기트럭 엑시언트를 개발해 물류 및 운송 시장에서 탄소배출 감축에 기여했다. 현대차는 수소 연료전지 기술을 더욱 발전시켜 차량 외에도 항공기, 선박, 철도 등 다양한 모빌리티 분야에 수소를 적용할 계획도 발표했다. 수소차는 수소를 생산하고 충전하는 인프라도 중요하기 때문에 수소차를 생산한다는 것은 수소 생태계 발전이 함께 이뤄진다는 의미도 해석할 수 있다.

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현대차는 올해 초 CES(국제전자제품박람회)에서 수소 밸류체인 사업을 공개했는데, 이는 수소 사회로 진입하기 위한 계획안이라고 할 수 있다. 현대차 측 계획에 따르면 2040년까지 모든 상용차에 수소 연료전지를 적용하고 수소 생산과 운송, 충전 인프라까지 포괄하는 수소 생태계를 구축하는 것이 목표다. 현대차는 그린수소 생산을 위한 재생에너지 기반의 기술 개발에 집중하고 있으며, 대규모 수소 생산시설과 충전소 확충을 통해 수소 모빌리티 대중화도 추진한다. 단순히 수소차 제조를 넘어 수소에너지를 중심으로 지속가능한 에너지 생태계를 구축하고자 하는 것이다.

미래 친환경 모빌리티 시장이 중요 축

현대차 넥쏘와 엑시언트뿐 아니라, 독일 만트럭과 일본 도요타·혼다도 수소 차량을 개발하고 있다. 독일 만트럭은 디젤 엔진을 대체하는 수소 엔진을 탑재한 대형 수소트럭을 공개했는데, 수소 전지를 사용하지 않아 개발비용이 낮고 빠르게 적용 가능하다는 점에서 상용차 분야에서 수소의 활용 가능성을 극대화한 중요 사례로 평가받았다. 도요타는 수소차 미라이를 글로벌 시장에 출시해 수소 모빌리티 상용화에 성공한 바 있다. 혼다 역시 수소차 클라리티로 수소 연료전지 기술의 상용화 가능성을 입증했다. 하지만 수소 모빌리티 시장에 도전장을 낸 완성차 업체가 많은 것은 아니다. EU의 원대한 그린수소 청사진에 비하면 수소 생태계와 수소 모빌리티는 아직 초기 단계다. 그러나 잠재력이 무궁무진하다는 점은 강조해야겠다. 현재 수소 모빌리티의 가장 큰 장점은 배출가스가 제로라는 것이다. 이산화탄소를 배출하지 않는 교통수단이 점차 중요해짐에 따라 수소차는 전기차와 함께 미래 친환경 모빌리티 시장의 중요한 축을 형성할 것으로 예상된다. 전기차에 비해 충전 시간이 짧고, 장거리 운행이 가능하다는 장점도 대형 상용차나 장거리 물류 운송 차량에 특히 유리하다.

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수소 모빌리티의 성장은 단순히 차량 기술 발전에 그치지 않고, 전체 수소 생태계 발전과 맞물려 있다. 수소 생산, 저장, 운송, 충전 인프라가 확충되면 수소차 보급이 가속화될 테고, 이에 따라 전 세계 운송 부문에서 수소가 중요한 에너지원으로 자리 잡을 것이다. 특히 유럽과 미국의 정부 지원이 지속되고 한국과 일본 등 아시아 국가들이 주도적으로 수소차를 개발하고 있는 만큼, 수소 모빌리티 미래는 기대할 만하다.

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조진혁 자유기고가