[연재기획]연료전지, 반도체 이은 국부산업 꿈꾼다(15)

[투데이에너지 장성혁 기자]

시기별 목표지향적 수소연료전지 로드맵이 발표됐다. 세단형 수소연료전지차 출시 한 달만에 1,500대가 계약됐다. 이를 확인시키듯 2015년 수소충전소 100개소를 구축하겠다고 한다. 이 뿐만 아니다. 판매 5년만에 에너팜(ENE-FARM, 가정용연료전지시스템 통합브랜드)이 10만대를 돌파했다.  

※토론 참여 전문가

전하진 국회의원 / 이해원 한국에너지기술평가원 연료전지 PD / 이창호 전기연구원 박사 / 김경남 고려대 교수 / 양태현 한국에너지기술연구원 연료전지실장 / 장봉재 이엠코리아 부사장 / 전희권 에스퓨얼셀 소장 / 정기석 포스코에너지 기획그룹장 /

사회 및 정리 : 장성혁 투데이에너지 기자

연료전지, 에너지·환경·산업키우는 모델

정부 역할은 의지·신뢰 보여주는 것…민간 끌어들여야 시장 확대

현 시장구조에서 해결책 모색은 한계…큰 틀에서 변화 고민해야

연료전지는 신재생에너지분야의 뜨거운 감자다. 향후 수소경제시대를 논할 때 수소의 이용축인 연료전지산업의 활성화 정도가 수소경제 시기를 조율하는 매개역할을 담당할 것이다.

현재 기지개를 펴고 산업초입에 놓여있는 연료전지분야는 크게 주택용, 건물용, 발전용, 수송용 등에서 시장개화를 맞고 있다. 국내의 경우 RPS(신재생에너지공급의무제)에 따른 발전용연료전지시장이 빠른 성장을 보인다.

타연료시스템간 경제성문제로 여전히 정부 보조금시장에 머물고 있는 주택·건물용은 더디지만 의미있는 걸음을 내딛고 있다. 사업자 참여가 늘면서 시스템가격도 빠른 속도로 내려가고 있다. 1kW급 주택용에 이어 600W급 시스템도 개발돼 시장진입을 기다린다. 5kW·10kW급이 주축인 건물용시스템은 20kW급(두산퓨얼셀), 25~50kW급(현대하이스코), 1MW급(LG퓨얼셀시스템즈)시스템 사양개발이 속속 모습을 드러내고 있어 활발한 사업전개를 예고한다.

수송용은 향후 수소산업 활성화의 핵심이다. 가장 대중적인 산업분야로 수소연료전지차(FCEV) 시장여건이 조성되면 수소산업을 견인할 선봉역할이 기대된다. 대량의 수소가 필요해 수소생산, 저장, 이송을 위한 관련산업의 투자가 확대될 가능성이 높다.

독립적인 수소기술분야도 주목을 받고 있다. 탄소배출 제로화를 이끌 수 있는 재생에너지를 이용한 수소제조분야가 그렇다. 풍력, 태양광 등을 통해 얻은 전기를 활용, 물의 전기분해로 수소를 생산하는 방식이다. 이렇게 만들어진 수소는 다시 연료전지를 통해 전기를 생산할 수 있어 도서지역의 안정적인 에너지원으로, 계통간 출력보조용으로 다양한 활용을 예상할 수 있다.

연료전지는 특정의 산업을 대변하지 않는다. 에너지원으로서 역할이 가능해 다양한 산업으로 확산될 수 있는 팔방미인이다. 또한 탄소배출이 없는 친환경에너지로서 미래사회 방향과 부합한다. 결코 포기하거나 포기될 수 없는 산업인 것이다.

연료전지산업 활성화에 대한 논의가 최근 본격화되고 있다. 분산전원으로서, 친환경에너지원으로서, 미래 먹거리산업으로서 기대가 높다. 국회 연료전지포럼의 공동대표를 맡고 있는 전하진 의원이 투데이에너지와 공동으로 국내 연료전지분야 각계 전문가와 만났다. 산업활성화란 주제를 놓고 진행된 토론회의 주요 내용을 정리했다.

가능성 높은 산업에 집중하고 지원하는 것이 정부의 역할이지만 연료전지분야만을 육성하라고 고집할 수는 없다. 에너지원간 형평성 문제가 야기될 수 있기 때문이다.

공통된 지향점이 있을 것으로 판단한다. 단위면적당 생산량, 효율 등을 평가할 수 있는 측정기준을 개발하는 것도 방법일 것이다. 이런 평가툴과 시범사업을 통해 REC(신재생에너지공급인증서)로 인센티브를 부여한다면 논란의 여지를 줄일 수 있다. 좀 더 큰 프레임을 만들어 모두가 수긍할 수 있는 방안모색이 필요하다.

예를 들면 도서벽지에 지원하는 사업을 연료전지로 연결할 수 있다. 최근 신재생에너지와 ESS(에너지저장장치)를 모델로 정부의 시범사업이 시작됐다. 여기에 연료전지를 적극 활용하면 효과가 크게 제고될 것이다.

태양광이나 풍력은 날씨 등 외부조건에 따라 출력변동이 심하다. 전기분해해 수소로 저장한 후 필요 시 연료전지로 전기를 생산하면 안정적인 에너지공급과 에너지자립을 이룰 수 있다. 배터리보다 효율이 높다.

전하진 의원 돈을 버는 것도 좋지만 가치가 결부돼야 지속된다. 다시말해 연료전지산업 육성이 이 사회에 좀 더 가치있는 역할을 기대할 수 있다면 정책발의가 한결 쉬울 것이다.

21세기에 살고 있지만 여전히 에너지혜택을 누리지 못하는 곳이 많다. 이러한 곳에 태양광과 연료전지를 결합해 자급자족할 수 있는 비즈니스모델을 만들면 이슈가 될 것이다.

현 정부가 추진하는 창조경제 모델과 연결되는 것도 한 방법이다. 새로운 산업을 디자인해 보여줘야 하는데 조감도를 그릴 예산이 없다. 방법론도 마땅찮다. 관련업계에서 연료전지의 미래 조감도를 그려 방법론을 구체화한다면 지원을 이끌 수 있지 않겠나.

이해원 PD 원자력과 화력발전 중심의 전력체계를 급격히 바꿀 수는 없다. 우리가 제조업 비중이 높다. 산업구조 개편이 우선돼야 에너지원 변화를 기대할 수 있다. 향후 우리가 어떤 에너지환경에서 살아가야 할지 그림을 그리는 것이 중요하다.

사회자 결국 큰 그림이 필요할 것 같다. 기류에 편승하거나 특정분야만을 대상으로 한 정책은 효과를 기대하기 힘들다. 미래 비전을 제시하고 어떻게 달성할지 구체적인 로드맵에 대한 필요성이 절실해 보인다. 끌고 갈 기구가 됐던 강력한 제도든 힘이 필요할 듯 하다.

발전시장만 놓고 보면 기존 제도하에서 새로운 방식(연료전지발전)에 대한 논의는 의미가 없다. 경쟁도 할 수 없다. 예를 들어 수도권 환경문제가 심각하다. 분산전원으로서 연료전지 역할을 기대할 수 있지만 전력의 틀안에서 논의하면 경제성 없는 에너지가 설득력을 얻기 힘들다. 틀을 깨는 획기적인 정책이 필요하다.

미국의 SGIP(자가발전인센티브제도)를 들여다 볼 필요가 있다. 환경규제가 모두 포함돼 있다. 오랫동안 제도가 유지되면서 패러다임이 바뀌고 주력기술이 변하고 있다. 최근에는 연료전지가 주목받고 있다.

결국 새로운 틀로 변화를 기대해야 한다. 믹싱(Mixing)이 되면서 에너지·환경·산업에 기여하는 모델을 만들어야 한다. 연료전지가 궁극적으로 전기를 생산하지만 전력만을 놓고 보지 말고 환경, 산업성장(경제적 효과)과 꾸준히 연결시키는 노력을 해야 한다. 그렇지 않으면 변화를 기대하기 힘들다.

경제성은 부족하지만 신재생에너지 보급정책으로 발전시장을 형성할 만큼 성장했다. 그러나 대규모 전력을 감당하지는 못할 것으로 본다.

분산전원으로서 연료전지를 볼 필요가 있다. 분산자원으로 역할을 한다는 것은 먼저 대규모 송전에 대한 사회적 비용을 줄일 수 있는 편익이 있다는 점이고 환경훼손 문제에서 좀 더 자유롭다는 기술적 특징을 지니고 있다는 것이다. 경제성이 부족하지만 이같은 장점들을 기능적으로 어필할 수 있다면 사회적 동의를 얻을 것으로 본다.

이와같이 편익과 가치가 있는 경우 실질적인 지원정책을 제시해 예비 시장 참여자에게 들어오라는 사인을 보낼 수 있어야 한다. 시장의 신뢰를 얻는 정책이 활성화를 이끌 것이다. 

김경남 교수 분산전원 역시 사업자가 뛰어들 수 있는 환경이 필요하다. 적정수익을 보장할 수 있는 시스템이 되면 자발적인 참여 효과가 제고될 것이다. 사업자 입장에서 고려돼야 할 것이다.

산업체나 건물 등에 연료전지가 들어갈때 수익을 담보할 수 있는 제도적장치가 선행돼야 한다. 이 역시 시장의 신뢰를 높일 수 있는 가장 현실적인 방안이다. 

현재 정부의 보조금을 제외하고 주택·건물용연료전지에 대한 혜택이 전혀 없다. 이같은 상황에서 기존 전력 그리드와 맞서 경쟁을 할 수 없다. 주력 에너지원이 아니라 보조전원으로서 10% 이내 역할을 가져가는 것이 현실적으로 맞다.

일본의 경우 연료로 사용되는 가스비를 낮추고 인센티브를 주고 있다. 시장경쟁이 아닌 가치경쟁을 통해 분산발전원에 대한 혜택이 주어져야 한다. 그렇게하면 시장이 열리고 체력이 생긴다. 에너지원간 갭(Gap)을 줄여준다면 활성화를 촉진할 것이다. 

건물용에 REC를 부여한다고 해도 매입할 곳이 없다면 더욱 힘들어질 수 있다. 금전적인 지원방법과 수준을 어디에 맞출지를 고민해야 할 것이다.

현실적으로 가장 필요한 혜택은 연료비다. 분산전원 필요성이 있고 대규모 설비가 필요없는 연료전지가 도심내 분산전원으로서 적합하다면 그에 맞는 실질적인 인센티브 부여방안을 적극 고려해 제도로 제시될 수 있어야 한다. 

사회자 시장을 둘러싼 환경을 점검했다. 가치와 편익을 고려한 정책, 제도 필요성도 언급됐다. 이쯤에서 기술로 들어가보자. 기술개발은 어떤 방향으로 이뤄져야 하나 

이해원 PD 기술은 개발에 목표를 두면 안된다. 시장에서 구입해 사용할 수 있어야 한다. 이런 구조가 만들어지려면 연료전지의 운전효과가 제시돼야 하는데 운전시간이 그나마 계산되는 곳이 일본이다.

여기에서 주목할 점은 일본은 인력 육성정책을 폈다. 초기 기획부터 개발, 실증, 설치과정에 동일한 담당자가 참여했다. 이러다보니 산업 생태계를 바라보는 눈이 생긴 것이다.

아쉽지만 우리의 경우는 정책을 담당하는 사람이 수시로 바뀐다. 그러니 숫자에만 연연하는 결과를 초래한다. 산업과 환경, 시장 등 전체를 볼 수 있는 역량이 부족할 수 밖에 없다.

경제성을 얘기할 때 시스템가격을 말하는데 이를 실현하려면 시스템과 부품개발이 함께 이뤄져야 한다. 시스템업체에 공급되는 부품산업이 활성화돼야 전체 가격이 떨어질 수 있다. 즉 산업을 구성하는 생태계 전체가 움직여야 하는데 현재는 시스템 한쪽만 부산하다.  

이창호 박사 신재생에너지 전체로 보면 일본은 기술개발 후 실증사업에 치중했다. 유럽은 가격정책으로 접근해 시장활성화를 이뤘다. 우리도 계속해 리베이트 정책을 폈다면 문제가 지속적으로 나타날 우려가 컸겠으나 RPS로 정책변경을 시도했다.

RPS는 시장을 만들어준다는 측면에서 효과적이다. 정책 방향에서 큰 무리는 없다. 연료전지만을 놓고 보면 해당기술의 장점과 미래가치를 정부에 어떤 방식으로 전달해 반영시킬 것인가를 좀 더 고민할 필요가 있다. 

사회자 연료전지산업 활성화 방안이라는 주제를 놓고 다양한 의견을 제시해 준 전문가 여러분께 감사드린다. 끝으로 추가적으로 전달하고자 하는 의견이 있다면 말해 달라. 

향후에는 연료를 공급하는 가스사업자와의 관계도 중요하지만 전기를 구매하는 한전과의 관계모색도 필요해 보인다. 상호 도움이 되는 비즈니스모델 개발이 필요하다. 전력시장에 참여하는 사업자가 안정적인 운영을 가져간다면 시장활성화가 당겨질 것이다. 

장봉재 부사장 좀 더 구체적으로 들어가면 시장을 막고 있는 많은 불편한 점이 있다. 예를 들면 수소용기에 대한 인증과 규격문제도 시장확대를 저해한다. 이런식으로 찾아가면 바뀌고 개선돼야 할 것들이 쌓여있다.

세부적인 논의는 다음으로 미루더라도 하나만 지적하고 싶다. 민간이 참여할 수 있는 문을 활짝 열어 놓으라는 것이다. 정부가 한정된 예산 지원을 통해 모든 것을 커버하겠다는 생각은 맞지 않다. 사업성에 대한 기대만 높일 수 있다면 투자 대기자가 줄을 선다.

수소인프라 구축의 예를 들면 정부가 일정액의 지원금을 보조하고 민간 평가를 통해 사업자를 선정, 구축사업을 맡기면 된다. 미국과 일본에서 추진하고 있는 방식을 적절히 믹싱하는 식이다.

정부가 가장 고심해 추진해야 할 점은 확고한 의지를 지니고 있음을 시장에 전달하고 신뢰를 보여주는 것이지 모든 것을 책임지는 것이 능사가 아님을 강조하고 싶다.  

전하진 의원 국회는 결국 법으로 평가받는 기관이다. 국회내부 연료전지활성화 포럼에서 제기된 내용을 함께 버무려 관련산업 활성화를 위한 법안 제·개정을 추진할 것이다. 가장 먼저 필요로 하는 것은 관련부처와의 소통이다. 정부의 의지가 함께 묶인다면 빠른 개선안이 만들어질 수 있다.

연료전지가 신재생에너지로서 역할이 크며 더욱 확대되리라 본다. 그러나 에너지원간 형평성 문제도 있어 특정해 지원하는 방법은 효과적일 수 없다. 분산전원 필요성이 분명 존재하고 연료전지가 강점을 지니고 있다면 분산전원 확대를 위한 방안 마련이 합리적일 것이다.

일정부분 시장과 기술수준이 확보돼 있고 향후 시장규모가 빠르게 확대될 것으로 기대되는 연료전지는 미래먹거리산업으로서도 반드시 활성화가 필요하다는 생각을 하게되는 시간이었다.