[투데이에너지 임승희 기자] 일본이 수소사회 실현을 위한 세계 최초의 수소기본전략을 수립한 가운데 공급망 개발, 모빌리티 확대, 미이용에너지 활용에 대한 구체적인 실현 목표에 이목이 집중된다.

지난해 12월 개정된 일본의 수소기본전략은 개별 기술 도입·보급에 관한 기존 로드맵 내용을 포괄하면서 수소를 탄소 제로 에너지의 새로운 대안으로 자리매김 시키고 국가적으로 시책을 전개해 나가기 위한 정책이다.

이번 수소기본전략은 에너지안보 확보와 온실가스 배출 삭감 과제를 동시에 해결하고 수소 이용에 있어 세계를 리드해 나가기 위해 거국적으로 수소 이용에 임하며 세계 최초로 수소사회를 실현하기 위한 목표를 담았다.

일본은 화석연료가 부족하고 1차에너지 공급의 약 94%를 해외의 화석연료에 의존하고 있다는 점에서 에너지안보상 구조적인 취약점이 있다. 특히 자동차는 연료의 98%가 석유를 이용하고 있으며 그 중 약 87%를 중동지역에 의존하고 있다.

에너지자급률은 동일본대지진 이후 원자력발전소 가동이 중단되면서 6~7%로 저조한 실정이다. 이는 OECD 34개국 중 2번째로 낮은 수준이다.

또한 일본은 온실가스 감축에 대해 ‘2030년도에 2013년대비 26% 감소’ 목표를 지정하면서 수소 이용을 확대할 방침인 것으로 알려졌다.

이번 수소기본전략에서는 △저렴한 수소이용 실현 △국제적 수소 공급체인 개발 △일본 재생에너지 도입 확대와 지방 창생 △전력분야 이용 △모빌리티 이용 △연료전지 기술 활용 △국제 전개(표준화 등) △국제 전개 모델 구축 △국민 이해 촉진·지역 연계 등을 내세웠다.

수소사회를 실현시키기 위해서 수소의 조달과 공급비용 절감은 필수적이다.
 
이에 일본은 저렴하게 수소를 이용하기 위해 해외 미이용에너지와 재생에너지를 활용할 방침인 것으로 나타났다.

이를 위해 해외의 저렴한 미이용에너지와 CSS를 결합하거나 저렴한 재생에너지로부터 수소를 대량 조달하는 방식이 유망하며 이를 기본으로 할 계획이다. 이와관련 수소의 제조·저장·수송·이용까지 한 번에 관통한 국제적인 공급망 구축을 추진할 방침이다.

구체적으로는 2030년도에 상용규모의 공급망을 구축해 연간 30만톤의 수소를 조달하고 Nm³ 당 30엔(공장 출하 가격. 현재 수소스테이션에서의 수소 가격의 1/3에 상당) 정도의 수소 가격 실현을 목표로 한다. 이때 FCV(연료전지차)를 중심으로 모빌리티 수소 수요의 확대와 함께 대량소비하는 수소발전을 도입해 수소 수요를 크게 증가시키는 것이 중요할 것으로 보인다.

2030년 이후에는 공급면에서 국제 수소 공급망을 확대하고 이용면에서는 산업분야 등에서의 이용을 추진해 비용절감을 도모할 방침이다. 이에 비용을 Nm³ 당 20엔까지 절감하고 환경가치를 포함해 기존 에너지비용과 동등한 원가 경쟁력을 실현할 예정이다.

또한 국제적인 수소 공급망을 개발하기 위해 △액화 수소 공급망 개발 △유기 하이드라이드 공급체인 개발 △에너지 캐리어로 암모니아 활용한 기술 개발 △CO 프리 수소이용 메타네이션 검토 △파이프라인 통한 국내 수송을 추진할 계획이다.

액화수소는 기체에 비해 부피가 약 1/800, 기화한 것으로 고순도 수소 추출이 쉽고 LNG와 같은 인프라 구성, 국내 수송 인프라가 확립된 것 등이 특징이다.

하지만 LNG보다 온도가 낮아 해상운송, 하역·저장에 관한 새로운 인프라 정비가 필요하며 관련 기술개발이 필요하다.

이를 위해 2020년까지 일본과 호주 사이의 액화 수소 공급망 구축 실증을 통해 기반기술을 확립해 상용화에 나설 예정이다. 또한 이 입중에서 저렴한 미이용에너지인 갈탄으로 부터 CO₂ 프리 수소를 추출한 가스화 기술, CO₂ 분리·회수 기술 확립을 도모한다.

세계 최초의 시도인 액화수소의 해상운송에 대해서는 액화수소 운반선 개설 실증을 실시해 일본과 호주 사이에 액화수소 공급망 구축 실증에 나설 예정이다.

또한 일본에서는 저탄소 수소 공급원으로써 미이용되고 있는 지역자원(신재생에너지, 폐 플라스틱, 하수슬러지, 부생 수소 등)의 활용이 주목받고 있다.

지역에서 미이용자원을 활용한 수소 공급망 구축은 향후 저탄소 수소의 활용 확대뿐만 아니라 지역의 에너지 자급률 향상과 새로운 지역산업 창출, 전력계통이 비교적 적은 낙도 등의 재생에너지를 중심으로한 분산형 에너지시스템 구축에도 이바지할 것으로 보인다.

하지만 이를 위해선 아직 비용면이 과제로 남아있으며 △지방자치단체·기업 제휴 통한 지역의 수소수요 확대 및 수급 최적화 △각종 수소시설 비용 절감 △운영비용 절감에 대처할 필요가 있다.

수소발전에 대해서는 국제적인 수소 공급망과 동시에 2030년도 상용화를 실현하고 그 단계에서 kWh당 17엔을 목표로 한다. 이를 위해 필요한 수소 조달량을 연간 30만톤(발전용량 1GW에 상당) 정도를 기준으로 한다. 또한 미래 환경가치를 포함해 현재 LNG 화력발전과 동등한 원가 경쟁력을 실현할 방침이다. 이를 위해 필요한 수소 조달량은 연간 500만~1,000만톤(발전용량 15~30GW 상당) 정도로 한다.

모빌리티부문 핵심은 FCV와 수소스테이션 보급이다. FCV는 2020년까지 4만대, 2025년까지 20만대, 2030년까지 80만대 보급을 목표로 세웠다. 수소스테이션은 2020년 160개소, 2025년 320개소 정비 목표를 세웠으며 2020년 후반까지 수소스테이션 사업 자립화를 목표로 한다.

또한 2017년 말 약 100개소의 수소스테이션을 개소했으며 이 후 민간 11사가 설립 예정인 수소스테이션 정비회사를 중심으로 다양한 사업자를 끌어들여 선행 투자의 부담을 경감하면서 수요 시뮬레이션 등에 근거해 최적한 배치를 진행할 예정이다.

또한 일본은 지난해부터 FC버스 노선 운행이 시작됐으며 2020년까지 100대, 2030년 1,200대를 목표로 향후 수소 스테이션 정비 상황에 맞추고 지방 자치단체 등과 연계해 보급 방향성을 검토할 예정이다.

또한 2016년부터 FC 포크레인 판매를 시작했다. 향후 보급 확대를 위한 기술개발도 진행시켜 나가면서 2020년까지 500대, 2030년까지 1만대 도입을 목표로 한다.

이 외에 이미 연료전지 쓰레기 트럭 및 연료전지 견인 트랙터, 철도 차량 등의 개발·실증이 진행되고 있는 것으로 알려졌다.

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