[연재기획]연료전지, 반도체 이은 국부산업 꿈꾼다(13)

 

연료전지, 창조경제 대표 모델로 키우자

 

정책, 에너지·환경·산업 입체적 관점에서 봐야 성장 담보

투자·정책 실패 위험에도 관심 지속…창조경제 기여 확신  

 

창조경제라는 단어가 가진 함축적인 의미는 앞으로 30~40년 동안 우리가 먹고 살 수 있는 새로운 성장동력을 찾자는 데 있다. 지난 50년간 급격한 산업화와 도시화를 통해 국가는 비약적으로 발전했고 우리의 삶은 상상하기 힘든 변화를 경험했다.

한국의 경제성장을 이끌던 견인산업은 이제 한국호를 이끌고 가는 데 힘겨워하고 있는 상황이고 성장률 하락은 우리 미래를 책임져야 할 청년들을 힘들게 하고 있다. 한국호의 주력산업들은 중국을 비롯한 신흥국들의 위협 속에서 구조적인 한계를 노출하기 시작했다.

이같은 상황에서 정부는 주력산업의 구조적 한계 돌파를 시도하고 다른 한 편으로는 새로운 산업의 틀을 만들어 한국호의 산업구조 전환을 꾀하고 있다. 한마디로 국가적인 구조조정 또는 혁신작업을 창조경제의 틀을 통해 시도하는 것으로 이해된다. 주력산업의 혁신으로 수명을 연장하거나 새로운 미래산업 육성을 통해 국부를 창출해야 하는 상황을 맞고 있다.  

■창조경제와 연료전지

연료전지산업은 항상 수소를 이야기하면서 미래산업 중 하나로 보는 관점이 많다. 수소연료전지차는 수소를 싣고 주행하지만 수소를 만드는 장치를 붙이면 바로 가정용 연료전지 열병합시스템이 된다.

연료전지를 기반으로 하기 때문에 에너지효율이 80%가 넘는 초소형 열병합시스템이 가능하다. 이미 에너지관리공단은 주택지원사업을 통해 약 1,500대의 가정용 연료전지시스템을 보급해 가정에 필요한 전기와 열을 공급하고 있다. 화성에 설치된 세계 최대 규모의 연료전지발전소는 도시가스를 연료로 연간 464GWh의 발전량과 19만5,000Gcal의 열을 생산해 공급하고 있다.

연료전지는 이미 우리 삶의 한 부분으로 다가와 있고 수소사회뿐만 아니라 화석연료시대에서도 높은 발전효율과 친환경성으로 그 가치를 입증하고 있는 것이다.

국내 발전량 중 연료전지 비중은 2012년 현재 0.0154%에 지나지 않는다. 거의 대부분을 수입에 의존하는 에너지 수급구조와 에너지 다소비업종을 주력산업으로 가진 산업구조로 인해 원자력과 화력발전에 의존하는 발전비중을 급격히 낮출 대안을 찾기 어려운 실정이다.

2012년에서 2014년까지 원자력과 화력의 비중이 88.4%에서 90.5%로 늘어났고 이 기간 화력비중은 58.9%에서 60.3%로, 원자력비중은 29.5%에서 30.2%로 각각 늘었다.

한 국가의 경제성장률을 가장 잘 반영하는 것이 발전량 증가 추세라고 한다. 높은 비중의 원자력과 화력발전으로 전기요금 체계를 지탱함으로써 현재 우리 경제를 이끄는 주력산업군을 지원해왔다고 해도 과언이 아니다. 결국 우리 주력산업의 기초 체력의 한 부분을 원자력과 화력발전이 채워주고 있는 것이다.

산업별 GDP비중을 비교해 보면 미국은 서비스업이 거의 80%, 제조업이 19% 정도를 차지한다. 독일은 서비스업이 71%, 제조업이 28% 정도이다. 반면 한국은 서비스업이 57%, 제조업이 40%로 구성돼 있어 중국의 제조업 비중 45%에 더 가까운 상황이다.

결국 창조경제의 본질은 장기적으로는 산업구조의 근본적인 재편에서 찾아야 하지만 그 과정에서 제조업은 기술혁신을 통해 신성장동력을 확보해 미래산업으로 전환돼야 한다.

연료전지도 많은 후보군들 중 하나로 인정받아 기술개발에서 보급시장까지 정부의 집중적인 투자가 진행돼 왔다. 연료전지는 기저부하와의 발전비중 비교에서는 보잘 것 없지만 다양한 적용분야에서 제공할 수 있는 편익들의 합은 발전비중에 나타난 수치를 넘어서는 가치를 가질 수 있음을 고려해야 할 것이다.

■연료전지와 정책

연료전지시장은 강한 정책의존성을 띠고 있기 때문에 연료전지 PD인 필자도 각 정책의 특징들을 자세히 살펴보고 있다.

국토 면적이 좁고 산업화와 도시화가 심화된 국내 사정을 고려하면 연료전지는 재생에너지에 비해 인구밀집지역에 가장 적합한 분산전원 형태라고 할 수 있다. 특히 연소공정이 없는 연료전지는 최근 환경문제로 대두되고 있는 NOx나 분진이 거의 없기에 도심지역의 자가발전 분산전원으로서 피크부하를 저감할 수 있는 훌륭한 대안이다.

이러한 연료전지의 장점을 적극적으로 정책에 반영한 예가 바로 2000년 대규모 정전위기를 겪은 미국 캘리포니아주의 자가발전보조금제도(SGIP: Self Generation Incentive Program)이다.

피크부하를 줄이기 위해 시행된 이 제도는 지금까지 약 15년 동안 시행되면서 피크부하 시간대 이용률, 온실가스 발생량, 오염물질 발생량, 최저 에너지효율 등을 기준으로 보조금 차등제를 실시하고 있다.

또한 바이오가스 연계 제도를 활용해 다양한 유기성 폐기물을 바이오가스로 전환, 연료전지발전을 할 경우 천연가스 연료전지발전에 비해 거의 2배에 달하는 보조금을 지불함으로써 관련기술 개발을 촉진하고 에너지효율 향상을 기하는 에너지와 환경의 융합정책으로 진화하고 있다.

대조적으로 일본은 에너팜제도를 통해 동북지방 대지진 이후 가정용 연료전지를 대량으로 보급하는 데 성공했다. 우리나라의 가정용연료전지 보급사업과 거의 비슷한 시기에 시행되기 시작했지만 지금은 우리의 100배에 가까운 10만대를 상회하는 엄청난 보급속도를 보이고 있다.

부러운 수치지만 이면을 살필 필요가 있다. 에너팜제도에 투입되는 보조금 규모는 2014년 1,500억원 수준으로 우리와 비교가 어렵다. 산업적 측면에서 미래 성장동력을 확보하기 위한 일본의 노력이 거의 필사적인 수준임을 짐작케 하는 부분이다.

두 정책에서 중요한 시사점을 읽을 수 있다. 연료전지를 미래산업으로 키우기 위해서는 에너지정책이라는 평면적인 관점에 머물지 않고 에너지·환경·산업 정책을 망라하는 입체적인 관점으로 정책이 진화돼야 한다는 사실이다.

시장 진입 초기단계에 진입한 각국의 연료전지 정책을 검토해 보면 기술개발 단계에서 민간투자를 수반한 상용화단계, 그리고 시장 진입과 성장에 이르는 전 주기에 걸쳐 투자 위험을 줄여주는 모든 정책적인 수단을 동원하고 있다는 것을 확인할 수 있다. 기술개발 측면에서도 해당분야 전략과 함께 관련분야 전반에서의 전략 연계성이 상당히 중요해지고 있다.

예를 들면 제주도를 중심으로 전개되고 있는 전기차 보급정책은 일차적으로는 환경정책이지만 전기차 충전소에 공급되는 전력믹스가 실제적인 온실가스 감축 효과를 결정한다는 것을 고려하면 에너지정책이 뒷받침돼야만 그 성과를 극대화할 수 있다.

2010년 EU의회에 제출한 매킨지의 분석보고서에서 EU의 전력믹스 하에서 운행하는 전기차는 1km 주행에 약 65g의 이산화탄소를 배출해 내연기관 자동차의 약 3분의 1 수준이고 재생에너지가 80% 비중을 차지하는 2050년에는 약 10g으로 줄어들 것이라고 예상하고 있다.

마찬가지로 연료전지차의 경우 수소생산 방식의 믹스가 이산화탄소 발자국을 결정한다. 매킨지 보고서는 CCS 기술이 상용화될 것으로 예상되는 2020년 경부터 100g 이하에 도달하고 이후 급격히 줄어들어 2030년 경에 전기차와 거의 동등한 수준에 도달할 것으로 추정하고 있다.

친환경차의 보급은 수송분야의 환경규제에 따라 그 속도가 달라지겠지만 에너지·환경적인 기대효과는 충전 인프라를 구성하는 요소인 전력믹스와 수소생산 방식에 의해 결정됨을 명심해야 한다.  

■연료전지, 창조경제 앞당겨

연료전지의 성공적인 상용화와 에너지·환경·산업 측면에서 최대의 기대효과를 얻기 위해서는 연료전지 단일 생태계의 전략이 아니라 관련분야 전체를 아우르는 광역 생태계를 고려한 입체적인 전략이 필요하다.

연료전지산업이 미래산업으로 성장해 국부 창출에 기여하기까지는 많은 노력과 시간이 필요할 것이다. 그럼에도 관련 생태계 전반에 걸친 에너지·환경·산업이 융합된 정책은 창조경제를 앞당길 수 있다고 확신한다. 산업체가 투자실패의 위험을 감수하고 정부가 정책실패의 위험을 무릅쓰고 관심과 열정을 쏟고 있기에 연료전지산업은 미래 에너지·환경·산업의 한 축으로서 창조경제에 반드시 기여할 것이다.

“남과 달리 생각하라, 더 빨리 실패하라, 더 크게 꿈꾸라”는 스티브 잡스의 말 중에 가장 와 닿는 부분은 “더 빨리 실패하라”는 내용이다. 필자는 오늘도 기술개발에서 정책에 이르기까지 실패를 두려워하지 않는 한국을 염원한다.