-  탄소중립 달성을 위한 수소활용 로드맵 제시 -

영국은 더 깨끗하고 친환경적인 에너지 시스템을 구축하기 위해 2021년 8월 수소 전략(Hydrogen Strategy)을 발표하였다. 해당 전략은 영국 경제가 직면한 탈탄소화(Decarbonization) 문제를 극복하여 탄소중립(Net Zero)을 달성하는 한편 주요 산업 부문에서 저탄소 수소가 제공해줄 수 있는 경제적 기회를 개발하는 것을 목표로 하고 있다.

수소전략 주요 내용

이번 수소 전략의 핵심은 2030년까지 5GW의 저탄소수소 생산능력 확보를 목표하는 것이다. 이는 매년 300만 가구에서 소비하는 천연 가스에 해당하는 양이다. 생산 설비 구축의 세부 내용이 논의 중에 있으며, 구체적 내용은 2022년 이후 발표될 예정이나 단기적으로 2025년까지 1GW 생산 능력 확보를 추진하는 것을 목표로 천명했다.

또한 수소 생산 방식 관련해서는 그린 수소와 블루 수소를 동시에 추진하는 트윈 트랙(Twin Track) 접근 방식을 채용하였다. 그린 수소는 물을 전기분해하여 수소를 얻는 방식과 같이 생산과정에서 온실가스 배출을 거의 수반하지 않는 수소이다. 블루수소는 천연가스를 이용하여 수소를 생산하는 것처럼 생산과정에서 온실가스 배출을 수반하되 배출된 온실가스를 포집 및 저장기술을 통해 따로 저장하는 공정을 거치는 수소를 말한다.

영국 정부에서 트윈 트랙 전략을 추진하게 된 배경은 아직까지는 그린 수소 생산 비용이 상대적으로 높아 현실적인 관점에서 트윈 트랙 방식이 수소 산업을 활성화하는 데 효과적인 것으로 판단한 데 있다. 장기적으로는 영국 전역에 저탄소 수소 생산 공장을 상업적으로 배치․운영하고 생산된 수소는 가정 난방에도 사용될 수 있으나 중화학공업 등 산업부문에 우선 사용하는 것을 목표로 하고 있다.

시기적인 관점에서 본다면 2020년대 중반부터 수소 사용 확대를 예상하고 있으며 해당 전략에서는 이를 초기 수소 사용 확대(Early Hydrogen Use)로 명명하고 있다. 이 시점에서 수소 사용 활성화는 산업계가 주도적인 역할(Lead Option)을 수행하는 것으로 계획하고 있다.

수소산업 육성 보조금 지원 계획도 포함되었다. 보조금 방식은 해상풍력의 CfD(Contract for Difference) 제도와 유사하게 설계될 것으로 알려져 있다. 단기적으로는 수소 생산자와 직접 계약을 협상하고 장기적으로는 재생 에너지와 동일하게 경쟁적 경매 시스템을 활용하는 것을 목표하고 있는 것이다.  수소생산 단가와 시장가격 간의 격차를 해소하기 위해 설계되며 수소 생산자는 이 격차를 메울 수 있는 지원을 받게 된다. 재원은 일반 과세와 소비자 부담금이 가능하나 아직 미결정된 상태이다. 2022년 제도를 확정되고 2023년부터 실행할 예정이다.

산업계는 2021년까지 Hydrogen-Ready 산업장비에 대한 준비와 탄소집약 수소생산의 단계적 폐지에 대한 준비를 추진하도록 되어 있다. 또한 안전한 수소 저장·배포를 위한 방안을 고안․평가하고 영국의 에너지 시장 규제 기관인 가스 및 전략 시장청(Office of Gas and Electricity Markets, Ofgem)과 수소 난방 실험도 지원할 계획을 추진하게 된다. 2026년 연구 결과를 발표하고 결과가 긍정적일 경우 2035년 상용화를 추진한다.

수소전략 세부내용

수소전략은 총 5개의 챕터로 구성되어 있다. 1번 챕터에서는 수소전략의 비전, 원칙, 과제 등을 설명한다. 2번 챕터에서는 수소 경제를 성장시키기 위한 전체 시스템 접근 방식을 설명한다. 이를 위해 로드맵을 제시하고 수소 생산, 유통, 사용에 관한 전략을 설명한다. 3번 챕터에서는 공급망 강화, 일자리 창출, R&D 역량 확대 등 수소경제로 인해 영국이 혜택을 볼 수 있는 분야와 예상 성과를 기술하고 있다. 4번 챕터에서는 국제사회에서 수소경제 확산을 위한 영국 정부의 노력에 대해 서술하고 있으며 5번 챕터에서는 수소전략 추진을 위한 관리 방안에 대해 설명하고 있다.

챕터 1에서 영국 정부는 2030년까지 영국이 5GW의 저탄소 수소 생산 능력을 통해 경제 전반의 탈탄소화를 주도하고 탄소중립(Net Zero)을 위한 규모 확대를 위한 계획을 세워 수소 분야의 글로벌 리더가 되는 것을 비전으로 제시하고 있다. 또한 수소 전략을 추진할 때 있어 납세자 및 소비자를 위한 장기적 가치, 온실 가스 배출을 줄이는 가운데 경제 성장 추진, 영국의 전략적 우위 확보, 소비자 및 가계의 혼란 및 비용 최소화, 선택지를 열어두고 시장 성장에 따라 적응적으로 추진, 전체론적 접근(Holistic Approach) 추진을 원칙으로 내세웠다. 한편 극복해야할 장애로는 기존 화석 연료대비 수소의 상대적으로 높은 비용, 기술적 불확실성, 정책 및 규제의 불확실성, 효율적인 인프라의 필요, 수요와 공급의 조정 필요 등을 설정하였다.

이 같은 비전과 원칙을 통해 거양해야할 성과로는 2030년까지 5GW 저탄소 수소 생산 능력 구축하되 2025년까지 1GW 생산 능력 확보를 최우선으로 하였다. 또한 수소 생산 비용 절감하고 다양한 사용자를 보유한 End-to-End 수소 시스템을 구축하는 것도 과제로 산정하였다. 이에 더해 대중의 인지도 증가, 일자리를 포함한 영국 경제 성장 및 기회 촉진, 향후 성장을 위한 수소 인프라·기술 확보 및 규제·시장 프레임워크 확립도 2030년까지의 성과로 설정하고 있다.  챕터 2에서 주목 할 부문은 수소전략의 로드맵이다. 영국 정부가 제시하고 있는 수소 전략의 로드맵은 아래와 같다.

자료: 영국 수소전략(UK Hydrogen Strategy) 

한편 수소생산(Hydrogen production) 관련해서는 아래와 같은 과제를 추진하고자 계획을 잡고 있다.

  - 2021년에 가스 시스템의 미래에 대한 근거 요구를 개시한다. 근거요구(call for evidence)란 정부가 새로운 제도를 입안하기 위하여 해당 분야 전문가 및 업계의 의견을 청취하는 과정을 의미한다.

  - 2020년대 이후의 체계적인 수소 네트워크 및 저장 요구사항(Network and Storage Requirements)을 검토하고 2022년 초에 업데이트를 제공한다.

  - 6,800만 파운드 규모의 장기 에너지 저장 시연 대회(Longer Duration Energy Storage Demonstration competition)를 진행한다.

  - 6,000만 파운드 규모의 저탄소 수소 공급 2 대회(Low Carbon Hydrogen Supply 2 competition)를 진행한다.

또한 수소사용(Use of hydrogen) 관련해서는 하기 내용을 추진하게 된다.

  - 2021년 말까지 Hydrogen-ready 산업 장비에 대한 근거 요구를 시작한다. 

  - 1년 안에 산업계에서 탄소 집약적인 수소 생산(Carbon Intensive Hydrogen Production)을 단계적으로 중단하는 것에 대한 근거 요구를 시작한다. 

  - 3억1,500만 파운드 규모의 산업 에너지 전환 기금의 2단계(Phase 2 of the Industrial Energy Transformation Fund)를 진행한다.

  - 2021년에 5,500만 파운드의 산업용 연료 교환 2 대회(Industrial Fuel Switching 2 competition)를 개시한다.

  - 수소 난방 시험을 진행한다. 세부적으로는 2023년까지 hydrogen neighbourhood, 2025년까지 hydrogen village, 2030년까지 파일럿 프로그램인 hydrogen town을 시행하게 된다.

  - 2026년까지 Hydrogen-ready 보일러를 활용하는 것에 대해 2021년에 컨설팅하는 것을 목표한다.

  - 수소 버스, HGV(Heavy Goods Vehicle), 운송, 항공 및 복합 운송 허브의 배치, 시험 및 시연을 포함하여 운송 탈탄소화에 대해 예산 지원 지속한다.

마지막으로 시장의 구축 (Creating a market)을 위해서는 아래 활동을 추진하게 된다.

  - 2021년에 비즈니스 모델에 예산을 지원할 수익 메커니즘에 대한 상세 설명을 시행한다.

  - 2021년에 수소 규제자 포럼(Hydrogen Regulators Forum)을 설립한다.

  - 시장 프레임워크를 평가하여 수소의 투자를 확대하고 2022년 초에 업데이트를 제공한다.

  - 수소 프로젝트 관련 규제 장벽을 평가하고 2022년 초에 업데이트를 제공한다.

  - 2022년 말까지 기존 가스 네트워크에 최대 20%의 수소를 혼합하는 경우에 대한 가치 평가(Assessment of the Value for Money Case)를 완료하고 2023년 말에 최종 정책 결정을 추진한다.

챕터 3에서는 수소전략을 통해 영국에 경제적 효과를 실현하기 위한 내용을 제시하고 있다. 우선 공급망 관련해서는 2022년 초까지 영국 공급망을 포함하여 수소 부문 개발 실행 계획(Hydrogen Sector Development Action Plan)을 준비하는 내용을 담고 있다. 2020년대 영국의 공급망 개발 (UK supply chain development over the 2020s) 내용은 아래표와 같다.

 자료: 영국 수소전략(UK Hydrogen Strategy) 

이에 더해 수소 산업이 성장함에 따라 경쟁력있는 영국 기업이 수소 산업으로부터 받는 혜택의 정도를 적극적으로 모니터링하고 2022년 초까지 수소 부문 개발 실행 계획을 통해 수소 산업의 경제적 혜택에 대해 더 자세히 설명할 계획을 잡고 있다. 또한 산업계와 협력하여 공급망 전반에 걸친 저탄소 수소 프로젝트 파이프라인의 가시성을 개선하기 위한 노력도 추진한다.

수소경제로부터 일자리 및 기술 분야 관련 혜택을 극대화하기 위해서 우선적으로 저탄소 수소 부문을 개발하기 위한 수소 고용 기회를 평가하게 된다. 또한 업계 및 유관기관과 협력하여 양질의 일자리 창출을 지원하고 관련 기술에 투자가 이루어지도록 유도하는 노력도 추진한다. 관련 인적 자원 확보를 위해 업계 및 유관기관과 협력하여 견습 및 재숙련 프로그램(Apprenticeships and Re-skilling Programmes)을 포함한 관련 기술 인력 육성 프로그램도 확대한다. 전문가 의견 청취를 위해 수소 자문 위원회(Hydrogen Advisory Council) 산하에 조기 직업 전문가 포럼(Early Career Professionals Forum)도 설립할 예정이다. 또한 양질의 일자리 확대를 위해 필수적인 민간 부문 투자에 대한 장벽을 찾아내기 위한 산업계와의 협의도 지속 추진할 계획을 갖고 있다.

연구혁신역량 분야도 영국 정부가 관심을 기울이는 분야이다. 10억 파운드 규모의 순 제로 혁신 포트폴리오(Net Zero Innovation Portfolio)의 핵심 우선 순위 영역 중 하나로 수소 혁신(Hydrogen Innovation)을 지원하게 된다. 또한 수소 자문 위원회 및 기타 파트너와 협력하여 영국의 수소 연구혁신에 대한 민간 부문 투자의 규모, 범위, 유형 등에 대한 이해를 확대하기 위한 노력도 추진한다. 수소 자문 위원회 산하 연구혁신 워킹 그룹을 포함한 전문가들과 협력해 수소 기술 연구혁신 로드맵(Hydrogen Technology R&I Roadmap)을 개발하여 공공 및 민간 부문의 연구혁신 투자 우선 순위를 결정하는데 활용하게 된다. 적극적인 국제 협력과 연구 공유를 통한 연구혁신 협업도 진행한다. 이를 위해 국제 에너지 기구(IEA)의 수소 기술 협력 프로그램(Hydrogen Technology Collaboration Programme)의 회원 자격을 통해 국제 연구 및 정보 교환을 활성화할 계획이다.

수소를 활용한 글로벌 기후 위기 해결을 위한 국제적 노력에 관한 내용은 챕터 4에 담겨 있다. 제26차 유엔기후변화협약 당사국 총회(COP26)의 의장국 역할을 통해 수소가 온실가스 문제를 해결하고 청정 성장을 촉진할 수 있다는 인식을 전세계적으로 확대하는 노력을 추진하게 된다. 

챕터 5에서는 영국 에너지 통계 다이제스트(Digest of UK Energy Statistics)에 수소 생산에 대한 데이터를 통합하는 것을 포함하여 전략의 결과 및 과제에 대한 진행 상황을 모니터링하는 방법을 개발하는 등 진행 현황 관리(Tracking progress) 방안이 담겨 있다.

컨설팅 기업 G사의 파트너 B씨에 따르면 영국 정부는 2022년에 발표할 수소 부문 개발 실행 계획을 개발을 위해  석유 및 가스 산업 부문을 포함하여 주요 이해관계자와 긴밀히 협력하여 할 것이며 수소산업도 해상풍력발전 산업과 같은 경로에 따라 발전하기를 희망할 것이라고 분석하였다.

향후전망

영국 정부는 수소 계획을 추진하면서 2030년까지 40억 파운드를 지원하고 이를 통해 9,000개 이상의 일자리를 창출할 것으로 전망하고 있다. 또한 2050년까지 계획이 진행될 경우 에너지 소비량의 20~35%는 수소로 전환될 수 있을 것으로 예상하고 있으며 10만 개 일자리와 최대 130억 파운드 가치를 창출할 것으로 기대하고 있다.

전문가들은 수소전략을 통해 수소 생산 기반이 구축되더라도 향후 단기간에 충분한 수소 공급을 하는 것은 쉽지 않은 상황이므로 우선적으로 수소를 사용할 분야를 결정할 필요가 있다고 한다. 즉 수소 공급 없이는 온실가스 절감이 어려운 산업용 열사용(Industrial heating), 중공업과 같이 전기화하기 어려운 분야에 우선 공급이 필요하다는 의견이다.

또한 블루수소를 포함하는 트윈트랙 전략은 온실가스 절감에 크게 기여를 할 수 없다는 비판도 제기되었다. 블루수소 생산은 천연 가스 기반 시설의 메탄 누출 문제가 있고 탄소 포집 및 저장(CCS) 기술을 활용하더라도 온실가스 배출량의 100%를 포집하지 못하기 때문이다. Greenpeace UK는 가스 산업계의 로비로 블루 수소에 너무 많은 투자가 진행되면 값비싼 화석 연료 기반 기술 및 인프라에 갇힐 우려가 있음도 지적하였다.

이에 대해 UK Energy Research Centre는 수소를 상업화하기 위해서는 블루․그린에 관계 없이 수소 자체를 확보하는 것이 중요하며 수소 종류에 대한 논쟁은 생산적이지 않을 수 있다는 의견을 내기도 하였다. 영국 정부는 2025년이 되어야 그린수소가 블루수소 대비 원가 경쟁력이 있을 것으로 보고 있어 트윈트랙 전략을 추진하고 있는 것으로 알려져 있다.

한편 난방용으로 수소를 20% 혼합하여 사용하는 계획을 실현하는 것도 쉽지는 않을 수 있다고 한다. 이번 수소전략에는 2026년까지 수소난방시험(hydrogen heating trials)과 hydrogen-ready 보일러에 대한 컨설팅 시행 계획도 포함되어 있다. 또한 2022년 말까지 가스 네트워크에 20%의 수소를 혼합하는 것을 검토하고 2023년에 최종 결정을 내리는 것을 목표로 명기하였다. 하지만 업계에서는 실질적 시행에는 불확실성이 있어 향후 몇 년간의 타당성 조사 결과에 따라 실시 여부가 결정될 것으로 전망하고 있다.

자료: 영국 수소전략 원본, 언론보도, KOTRA 런던 무역관 보유 자료 종합