재계, 수소사업 가속화...관건은 '친환경성·경제성·안전성'

자료출처 굿모닝경제

일 자 2021.7.5

산업 생태계 위해 인프라 구축 동시에 고민해야

현대차그룹은 순수 전기차 모델만으로 운영되는 모터스포츠 경기 ‘ETCR’에 수소연료전지 발전 시스템을 제공한다고 밝혔다. [사진=현대차그룹]

[굿모닝경제=이세영 기자] 재계가 차세대 에너지원으로 수소를 주목하면서 산업생태계 확장을 위해 인프라 구축도 함께 고려해야 한다는 지적이다.

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5일 업계에 따르면 현대차그룹, SK, 롯데, 포스코, 한화, GS, 현대중공업그룹, 에쓰오일(S-OIL), 효성 등 재계는 대규모 수소 사업을 진행하고 있다.

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현대차그룹은 2013년 세계 최초로 수소 전기차 양산에 들어갔고, 2030년까지 연간 수소 전기차 50만대, 수소 연료전지 시스템 70만기를 생산하겠다는 목표를 세웠다.

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연료전지는 연료를 태워서 발전기를 돌리는 기존 발전시설과 달리 연료 화학반응에서 전기를 얻는 일종의 발전기로 수소경제의 핵심으로 꼽힌다.

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현대차그룹은 수소경제 생태계 구축을 위해 수직계열화에 나서고 있다. 현대차가 키를 쥔 상황에서 현대모비스가 수소 전기차 핵심 부품인 파워트레인 연료전지 통합모듈(PFC)을 생산한다. 현대로템은 수소 충전 인프라, 현대제철은 수소 생산, 현대글로비스가 수소 운송 시스템을 각각 담당한다.

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SK그룹은 지난해 말 지주사인 SK㈜를 중심으로 한 수소 사업 전담 조직인 ‘수소 사업 추진단’을 신설했다. 2023년 부생수소 3만톤을 시작으로 2025년부터는 친환경 청정 수소 25만톤 등을 생산할 계획이다.

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최태원 SK그룹 회장은 지난달 ‘2021 확대경영회의’에서 “향후 탄소 가격이 생각보다 더 빠르게 올라갈 것을 고려하면 ‘넷 제로(탄소중립)’는 하느냐 안하느냐의 문제가 아니라 경쟁력의 문제”라며 “남들보다 더 빨리 움직이면 우리의 전략적 선택의 폭이 커져 결국에는 경쟁에서 이길 수 있다”고 강조했다.

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포스코그룹은 수소 사업을 새로운 성장 동력으로 삼고 2050년까지 그린수소 생산 500만톤, 수소 매출 30조원을 달성하겠다는 목표를 세웠다.

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이를 위해 지난달 현대엔지니어링, 포항공대 등 7개 기업·기관과 원자력 활용 그린수소 생산 기술 개발 업무협약을 했다. 이들은 고온가스로에서 생산한 값싼 전기와 750도 열을 이용해 고온수전해 방식으로 물을 전기 분해함으로써 수소를 생산하는 데 힘을 쏟는다.

지난 6월 21일 울산 효성화학 용연공장 부지에서 진행된 ‘효성-린데 수소 사업 비전 선포 및 액화수소 플랜트 기공식’ 중 관계자들이 기공식 터치 버튼 세리머니를 펼치고 있다. 왼쪽부터 안수일 울산시의회 부의장, 송철호 울산광역시장, 성백석 린데코리아 회장, 조현준 효성 회장, 박진규 산업부 차관, 문재도 H2KOREA 회장. [사진=효성]

효성그룹은 액화수소에 집중한다. 2023년까지 글로벌 기업 린데와 함께 울산 남구 용연 국가산업단지에 1만3000톤 규모의 액화수소 공장을 세우고, 전국 30여곳에 대형 액화수소 충전소를 확보할 예정이다.

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액화수소는 기체수소를 극저온 상태(-253도)로 냉각해 액화된 수소로, 고압의 기체수소와 비교해 안전성과 경제성 면에서 강점이 있다.

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이와 별도로 효성중공업은 중장기적으로 액화수소 생산 능력을 3만9000톤까지 늘리기 위해 5년 간 1조원을 투자하기로 했다.

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조현준 효성 회장은 “수소 에너지는 인류의 미래를 바꿀 에너지 혁명의 근간”이라며 “지속적인 투자를 통해 수소 에너지로의 패러다임의 전환을 이끌어나갈 것”이라고 강조했다.

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현대중공업그룹 계열사인 현대오일뱅크는 '블루수소'를 집중 공략하고 있다.

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블루수소는 화석연료로 수소를 제조하는 과정에서 배출되는 이산화탄소를 회수, 활용해 만들어진 수소다. 대기 중에 탄소가 그대로 배출되는 '그레이수소'와 신재생 에너지로 만들어져 제조단가가 비싼 '그린수소'와 비교해 각각 친환경성과 경제성이 우수하다는 장점이 있다.

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지난달 14일에는 신비오케미컬과 ‘액체 탄산 생산 공장’ 기공식을 열었다. 수소 제조 공정에서 배출되는 이산화탄소를 회수해 반도체 공정용 탄산가스와 드라이아이스를 생산할 계획이다.

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현대오일뱅크 관계자는 “당사가 20만톤의 수소를 제조하는 과정에서 매년 36만톤의 이산화탄소를 배출하는데, 이를 전량 회수해 제품화할 것”이라고 말했다.

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현대오일뱅크는 지난 4월엔 글로벌 수소 기업 에어프로덕츠와 ‘수소 에너지 활용을 위한 전략적 협력 양해 각서’를 체결했다.

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2025년까지 블루수소 10만톤을 생산, 판매할 계획을 세운 현대오일뱅크는 에어프로덕츠의 선진 제조기술을 활용, 저렴한 원유 부산물과 직도입 천연가스로 수소를 생산해 원가경쟁력을 확보할 방침이다.

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에쓰오일은 지난 3월 차세대 연료전지 기업 FCI와 투자 계약을 체결했다. FCI 지분 20%를 확보한 에쓰오일은 향후 수소와 연료전지를 연결할 수 있는 신사업 진출 기회를 엿보고 있다.

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이밖에 롯데·한화·GS 등도 수소 시장에 진출했다. 모두 정유·화학공장에서 발생하는 부생수소를 기반으로 저장·유통은 물론 수소 연료전지 발전소 개발에도 나서고 있다.

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이처럼 재계가 시장 선점을 위해 수소 사업에 뛰어들고 있지만 수소를 에너지원으로 활용하기까지는 넘어야 할 산이 적지 않다는 지적이다. 일단 수소를 얻기 위해 별도의 에너지를 투입해야 하므로 친환경성과 비용 문제를 해결해야 한다.

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현재 국내에서 사용되는 수소는 대부분 부생수소다. 석유화학 공정 중 부생물로 발생하기 때문에 이산화탄소가 발생해 '그레이수소'라고 불린다.

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태양광 등 신재생에너지로 물을 분해해 만드는 '그린수소'의 단점은 비용이다. 생산 단가가 1㎏​당 1만~1만6000원 가량으로 알려져 있다.

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위정현 중앙대학교 경영학부 교수는 “수소 에너지는 20여년 전부터 나온 이야기”라며 “환경을 훼손하지 않고 수소를 추출해야하며 최대한 저렴한 가격에 생산해야 하는 것도 앞으로 해결해야할 문제”라고 말했다.

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인프라 확충도 과제다. 수소를 생산하더라도 이를 운송·저장·충전할 수 있는 공급망이 충분히 확보되지 못하면 그만큼 활용도가 떨어질 수밖에 없다.

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위 교수는 “현재 서울에 수소 충전소는 10여 곳 밖에 없는 것으로 알고 있다”며 “충전소를 대폭 늘리기(원활한 산업생태계를 구축하기) 위해서는 안전 이슈를 선결해야 할 것”이라고 말했다.