최근들어 이후 해외를 비롯해 국내에서도 수소·연료전지에 대한 정부차원의 지원이 본격화되고 있다. 수소(H₂)는 자원의 무한성, 높은 에너지효율, 공해물질(CO₂)미발생, 다양한 제조(생산) 방법 등의 장점으로 인해 석유, 석탄, 천연가스, 등 탄화수소 계열의 연료를 대처하고 인류의 미래를 책임질 최상의 차세대 고효율 청정에너지원으로 주목받고 있다. 이에 본지는 산업자원부 산하 3대 중점 신·재생에너지로서 수소·연료전지 사업단장 홍성안 박사를 만나 수소·연료전지사업 업무에 대해 들어보았다. / 편집자주

△수소·연료전지 사업단의 향후 계획과 역할에 대해 설명해달라

신·재생에너지가 대세로 다가왔다. 이에 따라 우리 정부도 이러한 수소·연료전지의 중요성을 실감해 정부가 기획, 선정한 바 있는 10대 성장동력 산업의 하나로 연료전지기술을 결정했으며 이를 효과적으로 추진하기 위해 수소ㆍ연료전지사업단을 구성했다.

산업자원부는 향후 5년 간 수소·연료전지 분야에 약 2,500억원 이상을 지원할 것이라고 밝혔다. 수소·연료전지사업단은 2012년까지 연료전지자동차 3,200여대, 수소충전소 설치, 전력용 연료전지 300기, 가정용 연료전지 1만기를 최종보급 목표로 잡고 있다. 또한 산자부는 매년 70억원 안팎의 연구비를 지원해 대용량의 발전용과 보일러에 쓰일 가정용, 휘발유를 대체할 자동차용, 노트북컴퓨터-휴대전화에 쓰일 휴대용 등의 분야에 적용할 기술개발에 나섰다.

△대체에너지 개발현황은

무공해 수소 연료전지 개발, 태양전지업계의 설비 증설 경쟁, 각국 정부의 태양 및 풍력 에너지 개발 정책 등 대체에너지 및 친환경 제품 기술 개발 소식이 연일 지면을 장식하고 있다. 마치 세계 각국이 대체에너지 및 친환경 신기술 개발에 승부수를 던지고 있는 듯한 양상이다. 주목할 만한 사실은 기업들이 지구 온난화와 환경 문제를 단순히 규제 차원에서 인식하던 시각에서 벗어나 대체에너지 및 친환경 관련 사업 아이템을 적극 영리 사업에 편입하는 추세를 보이고 있다는 점이다.

대기업들이 수소·연료전지, 태양광, 풍력 등 각광받고 있는 3대 분야를 중심으로 대체에너지 사업을 활발히 전개하고 있다. 이러한 대기업의 움직임은 석유 등 화석연료 고갈 위기와 기후변화협약 등 환경규제 강화에 따라 대체에너지에 대한 수요가 급증하면서 새로운 수익사업이 될 것이라는 기대 때문이다.

△수소와 연료전지가 향후 신재생에너지산업에서 어떤 역할을 할 것으로 생각하는가

최근 유가 강세가 지속되면서 국내는 물론 세계 경제가 몸살을 앓고 있다. 또한 에너지 위기론도 재부상하고 있다. 전문가들 조사에 따르면 지구상의 화석연료는 그것이 만들어지는 속도에 비해 10만배 이상이나 빠른 속도로 고갈되고 있어 10년 후부터 공급이 수요를 못 따라갈 것이라는 예측이다.

수소는 전기와 같이 다른 에너지원에서 얻어지는 2차 에너지원이지만 지구상에 존재하는 풍부한 물에서 제조할 수 있어 자원 제약이 없고 전기를 생산할 때 생성물이 물 밖에 없는 재생 가능한 청정연료다.

이러한 이유로 수소는 궁극적으로 인류가 당면하고 있는 에너지와 환경 문제를 동시에 해결할 수 있는 유일한 꿈의 에너지원으로 평가된다. 향후 30~40년 뒤에 예상되는 수소에너지 시대, 즉 수소경제의 비전이 달성될 때 수소이용기술인 연료 전지 기술은 보편화될 것이다. 새로 건설되는 발전소는 연료전지 발전소가 대부분일 것이며 가정과 상업용 건물에도 연료전지가 설치될 것이다. 또한 자동차는 연료전지 차량이 될 것이고, 이에 상응해 주유소의 절반 정도는 연료 전지 차량에 수소를 공급하는 수소 주유소로 대체될 것이다.

△수소·연료전지사업단이 수소 및 수소인프라, 발전용·수송용·가정용·휴대용 연료전지, 실용화사업 등 분야로 이뤄져 있는 것으로 알고 있는데

연료전지는 용도에 따라서는 크게 기존의 발전소를 대체하는 개념의 발전용, 자동차 등에 쓰이는 수송용, 집에서 사용하는 열병합 발전소 개념의 가정용, 노트북 및 이동통신에 쓰이는 휴대용으로 나눠진다.

발전용 연료전지는 나아가 원자력 발전까지 대체할 것으로 보고 있으며 발전용 연료전지는 현재 가장 상용화에 근접해 있는 분야이다.

가정용은 집에서 쓰는 열병합발전소의 개념으로 보일러, 전기, 열을 동시에 생산하는 획기적인 제품이다.

특히 현재 연료전지는 태양광, 풍력 발전시설과 함께 정부가 선정한 3대 핵심 대체에너지 개발사업 품목으로 연료전지를 발전시스템에 도입할 경우 천연가스의 수요를 30% 정도 절감하게 돼 국가적으로 천연가스의 소비를 줄이는 효과가 있다.

△보급가능성과 이를 달성하기 위해서는 어떠한 점이 보완돼야 한다고 생각하는가

수소·연료전지 사업단은 기술개발뿐만 아니라 표준화사업, 성능평가사업 등 세부시행과제 평가와 함께 사업자 선정을 진행 중에 있으며 수소·연료전지 보급 관련 발전차액 보전을 위해 연료전지의 가격을 정하는데 고심하고 있다. 또한 수소·연료전지 사업이 경제논리에 맞는지에 대해서는 미래를 예측해야 한다.

△정부의 수소시대 대비 진행현황은

우리나라도 올해부터 오는 2016년까지 약 3조원의 예산을 투입해 수소 생산에 필요한 신형 원자로를 개발하는 등 수소에너지시대에 본격 대비하겠다는 장기 프로젝트를 마련했다.

우리나라가 구상하는 수소에너지 생산방법은 원자력기술을 이용하는 것으로 2020년에는 수송분야 에너지 소요량의 약 20%인 330만톤(원유 8,500만 배럴 상당)을 수소에너지로 대체할 수 있도록 상용화에 필요한 기술개발을 목표로 하고 있다.

이처럼 세계 각국이 수소에너지 개발에 사활을 걸고 있는 것은 향후 10∼20년 내에 석유생산량이 절정에 달해 심각한 에너지 위기가 도래할 것이란 과학적 근거에 따른 것이다.

우리나라도 선진국 대비 50∼70% 기술 수준을 2011년까지 70∼90%로 육성하고 국내 개발 및 해외 선진기술 도입을 통해 한국형 표준모델을 제시한다는 기술개발 전략을 채택했다. 또 현재 공모절차가 진행 중인 1차 년도 세부시행과제는 기술개발 뿐만 아니라 표준화 사업, 성능평가사업 등 기반조성사업과 함께 상용화 보급과의 연계를 강화키 위해 기술개발 과제별로 자동차제조사, 전기사업자, 건설업계 등 최종사용자와 생산기업이 중심적으로 참여할 수 있도록 할 계획이다.

△현재 연료전지 기술은 어느 수준에 도달해 있는가

좀더 보급이 활성화되기 위해서는 효율을 좀더 높이고 대량 생산을 통해서 가격을 낮추는 것이 무엇보다도 필요하다.

우리나라의 프로젝트형 기술개발사업으로는 수소에너지 분야에 △제조:천연가스 직접분해, 물전기분해 기술개발 △저장:고압기체 및 저온액체 저장기술개발 △이용:연료전지개발, 수소-천연가스 동력시스템 개발 등 이 있다. 또 연료전지 분야는 △발전용:250kW 연료전지 △자동차용:75kW 연료전지(수소충전소 시범설치 포함) △건물용:10kW~50kW 연료전지 △가정용:3kW 연료전지 △이동용:100W 휴대폰, 노트PC 연료전지 등을 목표로 추진하고 있다.

△신·재생에너지사업의 기술개발과 보급에는 막대한 예산이 소요된다. 정부의 지원은 어느 수준인가

정부는 2011년까지 9조1,000억원 예산을 투입해 1차에너지 소비량 중 대체에너지가 차지하는 비중을 2003년 2.1%에서 2006년 3%, 2011년 5%로 확대하겠다는 보급목표를 세웠다.

정부의 중장기 계획에 따르면 2011년까지 수소·연료전지 기술개발 및 보급에 약4,700억원의 예산(2004~2008년간 기술개발 및 기반조성에 약 1,500억원 수준)이 소요될 것으로 전망하고 있으며 동 예산은 에너지자원특별회계, 전력산업기반기금 등으로 충당하고 부족할 경우 특단의 대책을 강구키로 하는 등 지원하고 있다.

석유시대를 마감하고 수소경제시대로 이행하는 것은 에너지 체계의 근본 패러다임을 바꾸는 작업으로 어느 한 기업이나 정부가 단기간에 감당하기에는 부담이 클 수밖에 없다. 앞으로 수소경제를 이끌어 갈 산업체는 단기적 이윤추구에 너무 집착하지 말고 미래에 대한 확실한 투자라는 측면에서 접근하는 지혜가 필요하다.

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