[투데이에너지 장성혁 기자]
시기별 목표지향적 수소연료전지 로드맵이 발표됐다. 연말 세단형 수소연료전지차 출시계획도 들려온다. 이를 확인시키듯 2015년 수소충전소 100개소를 구축하겠다고 한다. 이 뿐만 아니다. 판매 5년만에 에너팜(ENE-FARM,가정용연료전지시스템 통합브랜드)이 10만대를 돌파했다는 소식도 들린다.
이웃나라 일본의 연료전지산업 현황이다. 수소이용의 첨병역할을 하는 연료전지산업이 활기를 띠는 형국이나 이를 바라보는 우리상황은 그리 녹록치 않다. 움추려 모습을 찾기 어렵던 과거 몇 년 전과는 달리 규모 있는 성장을 이뤄가고 있지만 여전히 미흡하다는 평가다. 시장 형성 과정에서 중요한 정부와 업계의 눈높이를 맞춰 같은 방향의 연속된 움직임이 일어나기를 기대해 본다. /편집자주
◆ 연재 순서
1. 연료전지산업 동향
2. 연료전지 보급 및 정책
3. 일본 연료전지시장
4. 주택·건물용 연료전지
5. 발전용 연료전지
6. 수소연료전지차
7. 국내 KEY 플레이어
8. 글로벌 KEY 플레이어
9. 연료전지 R&D 현장
10.백업전원용 연료전지
11.분산형전원 연료전지
12.재생에너지와의 결합
13.연료전지 표준화
14.연료전지PD에게 듣는다
15.활성화 방안
2015년, 국내 연료전지시장 변곡점 맞을까
주택용-600W급 시스템 등장 예고…모듈화로 가격↓ 보급↑
건물용-시장참여자 대거 등장할 듯…경쟁체계 본격화
“연료전지 1만대가 보급된다면 지금의 모든 우려는 사라지고 시장자립이 가능하다”
주택용과 건물용 용도별 의견차는 없었다. 연료전지시스템을 제조, 공급하는 시장참여자의 한결같은 목소리다. 연료전지 보급 초기단계인 지금으로서는 정부보조금에 전적으로 의지할 수밖에 없지만 1만대 보급이 달성되는 시점에서는 타 신재생에너지원과의 경쟁력은 물론, 소비자 선택에 따른 판매가 가능해 자립시장이 형성될 수 있다는 바람과 기대, 그리고 안타까움이 묻어나는 목소리다.
일본은 주택용연료전지 보급 5년만인 올해 9월 10만대 판매를 돌파했다. 일본 정부는 내년을 기점으로 보급시장이 아닌 자립시장이 형성될 것으로 전망하고 있다. 지금과 같은 추세에 힘이 붙어 2020년 140만대 돌파 후 2030년 530만대 보급을 기대하고 있다. 전체 가구의 약 10%에서 연료전지가 사용되는 것이다.
국내 주택용은 일본에 비하면 걸음마 수준이다. 주택용연료전지는 정부의 보조금에 의지하는 만큼 연간 보조금 예산에 맞춰 보급된다고 봐도 무방한 실정이다. 최근 3년간 정부 보조금은 2012년 100억원, 2013년 72억원에 이어 올해는 60억원이다.
에관공에 따르면 11월 현재 주택보급사업 보조금 신청은 마감된 것으로 확인됐다. 현재는 추가예산(23억7,500만원)이 배정돼 연료전지를 비롯한 태양열온수기, 지열, 소형풍력을 대상으로 접수가 진행 중이다. 추가 배정된 예산의 25%(4개 신재생에너지원 균등분배 시)까지 고려해도 약 66억원 수준으로 1대당 보조금단가인 3,157만원을 대입하면 209대를 보급할 수 있는 금액이다. 보조금 단가는 대당 최고 지원액이라는 점을 감안해도 한 해 보급되는 연료전지는 200대~300대 가량으로 추정할 수 있다.
■주택용연료전지 경제성
최근 업계에 따르면 국내 주택용연료전지시스템 보급가격은 약 3,800만원 수준이다. 불과 2~3년 사이 약 2,000만원 이상 가격이 떨어졌다. 국내 업체의 기술개발 노력으로 이뤄낸 큰 성과지만 경제성을 대입하면 갈 길이 멀다.
업계에서는 연료전지시스템이 경제성을 갖춰 소비자 선택을 받고자 한다면 투자회수기간을 약 3년으로 좁혀야 한다는 지적이다. 즉 연료전지를 통해 전기와 열을 자가소비한 후 기존 전기·열요금대비 절약되는 3년간의 총액이 투자비를 상쇄할 수 있어야 경제성을 확보할 수 있다는 의미다.
투자회수기간 3년에 맞춰 연료전지시스템 가격, 월 전기 사용량 등을 산정해보면 자기 부담금 500만원을 투입한 600kWh 사용가구가 대상으로 이 조건이 부합될 때 경제성이 담보된다.
이러한 결과를 살펴보면 현재의 경제성 장벽이 높다는 점을 쉽게 알 수 있다. 우선 월 600kWh 의 전기를 사용하는 가구가 드물다. 관련업계에 따르면 국내 한 가구의 평균 월 전기소비는 300~400kWh인 것으로 알려져 있다.
두 번째로 연료전지시스템 가격이다. 현재 판매가격에서 보조금 최고금액인 3,157만원을 모두 수령한다고 해도 약 643만원의 자기부담금이 발생한다. 여기에 시스템 설치비 500만원을 합산하면 1,000만원을 훌쩍 넘어선다. 월 600kWh 전기를 소비하는 가정에 이 조건을 대입해 투자회수기간을 산정하면 약 6년 이상이 소요된다.
결국 소비자의 자율선택에 따라 연료전지가 설치될 수 있는 투자회수기간인 3년 조건을 맞추기 위해서는 연료전지시스템 가격이 500만원 수준에 근접해야 한다는 결론이다.
■건물용연료전지시장 변화 움직임
건물용시장은 주택용과 비교해도 더디다. 주택용과 마찬가지로 정부보조금사업에 의존하고 있지만 보조금 예산도 턱없이 부족하다. 에관공에 따르면 건물지원사업으로 설치된 연료전지는 2013년말 기준 32건, 261kW에 불과하다. 지원예산은 연평균 25억원 수준으로 주택용에 비해서도 낮은 수준에 머물고 있다.
이러한 건물용시장에 변화의 훈풍이 불고 있다. 지난해 7월 정부는 ‘신재생에너지 설비의 지원 등에 관한 지침’개정을 통해 설치의무화시장 내 연료전지 단위 에너지생산량 및 보정계수(6.5)를 적용해 발표했다.
보정계수는 에너지원별 연간 에너지생산량을 보정하기 위해 정한 계수다. 이 계수를 각각의 에너지원별로 적용하면 기존 생산량에 가중치로 작용해 실제 생산량보다 높은 수치의 생산량을 인정받을 수 있게 된다.
업계는 보정계수 산정이 건물용시장의 큰 흐름을 바꾸지는 않겠지만 변화의 물꼬를 터 줄 것으로 기대하고 있다. 실제 시장의 반응이 감지된다. 건물용 보급정책은 건물지원사업과 공공기관 신재생에너지 이용 의무화제도가 대표적이다.
건물지원사업은 주택용과 같이 보조금 위주로 흘러가고 있지만 그동안 잠잠했던 공공기관 신재생에너지 이용 의무화제도 내 연료전지 설치 접수가 2014년 현재 2건이 접수됐다. 이 가운데 건물용 연료전지시장을 목표시장으로 5kW급 연료전지시스템을 공급하고 있는 에스퓨얼셀은 최근 경상북도 신청사에 60kW급(5kW×12대) 연료전지시스템을 공급하는 실적을 거뒀다.
이 회사는 보정계수 발표 후 현재까지 공공건물 외 민간시장에서도 4건의 계약을 성사시켰다. 이들의 공통점은 모두 서울시에 소재하고 있다는 점이다. 이는 정부의 보정계수 발표 직후 서울시의 ‘신재생에너지 시설의 에너지생산량 산정지침’재정과 관련이 있다. 서울시는 정부의 고분자연료전지(PEMFC) 타입 보정계수(6.5) 외에도 MCFC(2.02), PAFC(1.37) 연료전지에도 보정계수를 지자체 최초로 산정해 발표했다. 이러한 보정계수는 건축물의 환경영향평가 심의, 녹색건축물 설계 기준 등 건축·주택사업 인허가 심의 시 가중치로 적용된다.
■시장을 준비하는 기업들
앞서 언급했듯 주택용연료전지가 정부 보조금을 벗어나 시장경쟁에 나서기 위해서는 연료전지시스템 가격을 인하해 경쟁력을 갖추는 것이 필요하다. 표에서도 나타나듯 월 600kWh 전기를 사용하는 가정의 경우 자기부담금 500만원으로 낮출 경우 투자회수기간이 3년에 도달한다. 그러나 문제는 있다. 한달 전기소비량이 600kWh 이상인 가정이 제한적이라는 점이다.
최근 합병을 통해 ㈜두산의 식구가 된 구 퓨얼셀파워는 보급형 연료전지시스템을 개발해 실증 중이다. 회사의 관계자는 “현재 600W급 연료전지시스템 개발을 완료하고 다양한 테스트를 진행 중이다”라며 “가격과 사이즈를 줄인 제품으로 대규모 보급형으로 개발된 것”이라고 말했다.
즉 월 500~600kWh 이상 전기사용 가구가 적은 국내 여건상 용량을 낮춰 경쟁력을 높이겠다는 계산이다. 600W급 연료전지시스템은 모듈화를 통해 제조 및 생산이 용이할뿐만 아니라 제조원가를 낮출 수 있다는 장점이 있다. 또 다운사이징으로 설치 시 면적을 최소화할 수 있어 시장 출시 시 좋은 반응이 기대된다.
건물용시장 환경 변화가 감지되면서 시장 움직임도 바쁘게 진행되고 있다. 가장 주목받는 기업은 올해 연료전지 사업을 그룹의 신성장사업으로 낙점하고 공격적인 행보를 이어오고 있는 두산이다.
두산은 가정용 국내 선두주자인 퓨얼셀파워를 합병한 직후 연료전지 선진기업인 미국 클리어엣지파워를 인수해 최근 두산퓨얼셀아메리카로 사명을 바꿨다. 퓨얼셀아메리카는 연료 개질기, 스택, BOP 등 연료전지 전 분야의 기술과 제조시설을 갖추고 있다. 특히 인산형연료전지(PAFC) 기술이 뛰어나 건물용, 수송용, 발전용은 물론 잠수함, 우주선 등에서 사용할 수 있는 기술도 확보한 것으로 알려지고 있다.
국내에 활동 중인 두산퓨얼셀은 이미 10kW급 건물용연료전지시스템을 갖췄다. 조만간 20kW급 바이오연료를 사용하는 연료전지시스템도 선보일 계획이다. 퓨얼셀아메리카도 유력한 시장참여자다. 두산에 인수되기 전 이미 국내에 진출했던 퓨얼셀아메리카는 인산형연료전지(PAFC) 5kW급 연료전지시스템에 강점을 지니고 있다.
GS퓨얼셀의 연료전지연구개발 인력이 주축이 돼 올해 초 설립한 에스퓨얼셀은 출범 직후부터 건물용연료전지시장을 주요 목표시장으로 삼았다. 1kW급, 5kW급 연료전지시스템을 보유한 에스퓨얼셀은 10kW급도 빠른 시간 내 확보하고 국내 건물용시장의 최강자를 꿈꾸고 있다. 설립 후 현재 건물용시장에서만 150kW(경북도 신청사 포함)를 설치했다. 또 설치 예정인 25kW를 포함해 내년에는 400kW 설치를 목표하고 있다.
올해 5kW급 연료전지시스템 개발을 완료하고 시장 참여를 저울질하는 기업도 있다. 지난 2011년부터 연료전지 연구개발을 시작한 현대하이스코다.
이 회사는 1kW급 시스템을 통해 국내 다수의 실증사업에 참여한 바 있다. 특히 도시가스를 개질해 사용하는 1kW급은 국내 최초로 개발, 제작했다. 적극적으로 시장참여에 나서고 있지 않지만 기술력만을 평가했을 때 결코 타기업에 뒤처지지 않는다. 현대하이스코는 오는 2016년까지 25~50kW급 연료전지시스템 개발을 완료해 대형건물시장도 참여한다는 방침을 세운 것으로 확인됐다.
이 밖에 LG퓨얼셀시스템즈코리아(SOFC타입), 경동나비엔(SOFC타입), 제일모직(PAFC타입), 포스코에너지(SOFC타입) 등이 건물용연료전지시장을 주시하는 것으로 알려지고 있다.
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