일본에서는 2024년 5월 ‘저탄소 성장형 경제구조로의 원활한 전환을 위한 저탄소 수소 등의 공급 및 이용 촉진에 관한 법률’, 일명 ‘수소사회추진법’이 제정되고 같은 해 11월 시행에 들어갔다. 아직까지 우리에게 ‘수소’라고 하면, 미래차 연료만을 연상하기 쉬우나, 실제로는 사회 전반에 걸친 차세대 전력원으로서 관련 생태계의 비약적 확대가 일각에서는 점쳐지고 있다. 아래에서는 2050년 탄소중립 실현을 위해 필수불가결한 단계 중 하나인 2030년 수소사회으로의 전환을 위한 일본의 현주소를 살펴보고자 한다.

수입의존형 시장이 될 일본 수소사회

2030년 수소의 수요/공급과 관련, 일본 정부는 수소기본전략을 통해 공급량을 300만 톤으로 예상하고, 이에 맞춰 수요도 확대될 것을 상정하고 있다. 전세계적인 기술 발전에 발맞춰 일본 내 수소에 대한 수요는 2040년에 1200만 톤, 2050년에 2000만 톤까지 확대될 것이 전망되고 있다.

2030년의 수요량인 300만 톤 중 상당 부분은 일본 내 생산이 아니라 해외조달을 통해 충당이 될 것이라는게 일반적인 전망인데, 액화수소, 암모니아 기반 수입을 호주, 미국, 사우디, 브루나이 등의 국가로부터 조달할 계획이다. 물론 동시에 일본 내 수소 생산능력도 확대될 전망인데, 주로 수전해 설비 확대(15GW 규모) 등을 통한 점진적 확충이 예상된다.

수소 사회으로의 전환 가속화를 위해, 일본 정부는 로드맵을 통해 수소 CIF(비용)를 2030년 30엔/Nm³까지 낮추고, 암모니아는 수소 환산시 15–20엔/Nm³까지 낮출 것을 목표 삼았다. 아울러 발전용으로 80만 톤, 모빌리티·산업용으로 220만 톤 등 수요를 다변화할 계획도 수립했다.

수소의 해외조달과 관련, 일본 종합무역상사들은 암모니아를 수입해 수소를 국내에서 분리시키는 방법 등을 활용한 수소 조달 프로젝트를 다수 진행중에 있다. 마루베니상사는 최근에 미국 텍사스주에서 개발될 저탄소 수소ㆍ암모니아 제조 프로젝트에 참여해 저탄소 암모니아를 장기 공급받는 계약을 엑슨모빌사와 체결했다.

미쓰이물산은 아랍에미리트에서 2030년까지 이산화탄소의 회수와 저축을 접목한 저탄소 암모니아 공급을 개시할 예정이다. 미쓰비시상사는 네덜란드에 연간 생산능력 8만 톤 규모의 수소 생산 플랜트를 설립해, 2029년 가동을 목표로 삼는다. 생산량으로는 세계 최대 규모로, 투자액은 1000억 엔에 육박할 전망이다.

도야마현 소재 H사 담당자는 KOTRA 나고야 무역관 담당자와의 면담에서 ‘현재 일본 내에서도 2030년 수소경제 전환 개시를 목표로 여러 기업들이 수소 생산에 나서고 있다’며, ‘그러나 일본 내 생산 만으로는 공급량이 수요량을 하회할 것으로 보여, 해외로부터의 수소 공급선을 찾기 위해 노력중이다’고 앞으로의 사업 방향을 밝혔다.

<마루베니·엑슨모빌으로부터 공급받는 암모니아로 수소·암모니아 혼소 발전을 계획 중인 고베제강>

[자료: 고베제강]

호주 최대 저탄소 수소계획, 마루베니, 간사이전력 등 철수

재생가능 에너지로 수소를 생산하는 호주 최대 저탄소수소 프로젝트인 퀸즐랜드주「CQ-H2」프로젝트의 좌초 위기가 커지고 있다. 생산 비용이 올라간데다, 2024년 주 의회 선거를 통해 출범한 보수 성향의 주정부가 추가 출자를 철회한 것이 결정적인 요인이 됐다. 일본 기업들을 이 프로젝트에 참여한 간사이전력과 이와타니산업에 이어 마루베니도 이번 프로젝트로부터의 철수를 최근에 결정했다.

이 프로젝트의 성공 여부를 판가름낼 요소는 역시나 수소의 제조비용이었다는 평가가 지배적이다. 수소가 다른 연료와 경쟁하면서 보급되기 위해서는, 제조 단가를 1킬로그램당 2호주달러 이하로 낮출 필요가 있다. 그러나 호주의 그린수소 제조 비용은 일반적으로 1kg당 5.5~13호주달러 수준인 것으로 알려져 있다.

수소 제조 비용의 약 70%는 전력 비용이 차지하는데, 호주 수소협의회의 피오나 사이먼(Fiona Simon) 최고경영자(CEO)는 “수소 보급을 위해서는 재생에너지 가격을 메가와트시(MWh)당 약 20호주달러 수준까지 낮춰야 하지만, 실제로는 그 두 배 수준”이라고 언급했다.

이와 같은 환경 속에서 호주에서는 2024년 이후 수소 관련 프로젝트의 재검토이 잇따르고 있는 상황이다. 연방정부 보조금 대상인 그린수소 6개 프로젝트 중, 3건은 사업이 좌초됐거나, 주체 기업이 사업 중단을 선언한 바 있다. 일본 정부나 업계는 수소 공급망에 있어서 가장 중요한 파트너국 중 하나로 호주를 꼽고 있는 만큼, 일본으로의 수소 공급에 있어서의 차질을 피할 수 없다는게 일본 업계의 반응이기도 하다.

수소경제 기반 마련을 위해 일본 정부, 2024년 수소사회추진법 제정

일본 정부는 작년에 만들어진 ‘수소사회추진법’을 토대로, 수소 사용량을 2050년에는 2000만 톤까지 확대할 것을 목표로 삼았다. 수소 공급·이용을 ‘국가 전략 산업’으로 법제화한 것이 이번 법의 특징 중 하나로 꼽힐 수 있다. 단순한 에너지 정책이 아닌, 산업ㆍ경제 구조 전환 전반을 포괄하는 근거를 마련한 셈이다.

조문별 특징을 보면, 우선 제2조를 통해 ‘저탄소 수소 등’을 경제산업성령으로 정하는 기준 이하의 탄소배출 수소 또는 수소화합물(예: 암모니아, 합성메탄, 합성연료)로 정의했다. 동시에 ‘저탄소 수소 등 공급사업’, ‘저탄소 수소 등 이용사업’, ‘저탄소 수소 등 공급 등 사업’ 또한 법률상 정의를 내려, 해당 사업에 대한 정부의 지원 근거를 구비했다.

제4조에서 제6조를 통해 국가와 지자체, 사업자의 의무를 규정했는데, 국가는 저탄소 수소 등의 공급, 이용의 촉진에 관한 시책을 종합적이면서 효과적으로 추진할 책무를 갖고, 규제의 검토 등 필요한 사업환경 정비나 지원조치를 취해야 한다고 명시했다. 지자체는 또 정부의 시책에 협력하며, 저탄소 수소 등의 공급, 이용의 촉진에 관한 시책을 추진하고, 사업자는 안전을 확보하면서도 저탄소 수소 등의 공급, 이용의 촉진에 관한 설비투자 등을 적극적으로 행하도록 노력할 것을 규정했다.

제7조에서 제9조를 통해, 저탄소 수소 등을 국내에서 제조, 수입하고 공급하는 사업자나, 저탄소 수소 등을 에너지, 원재료로서 이용하는 사업자는 그들의 사업 계획을 작성하고 주관부처장에게 제출해야 하게 됐다. 이러한 과정을 통해 사업자로 인정을 받은 경우, ➊ 공급사업자가 저탄소 수소 등을 계속적으로 공급하기 위해 필요한 자금이나, ➋ 인정사업자의 공용설비의 정비를 위한 보조금을 사업자는 교부받을 수 있게 된다.

그 외 제32조에서 제34조를 통해, 경제산업대신은 저탄소 수소 등의 공급을 촉진하기 위해 수소 등 공급사업자가 활용해야 할 기준(판단기준)을 정해야 하고, 저탄소 수소 등의 공급확대를 향한 사업자의 자주적 활동을 촉진해야 함이 명시됐다. 아울러 경제산업대신은 필요하다 인정될 경우, 수소 등 공급사업자에 대해 지도, 조언을 할 수 있고, 일정 규모 이상의 수소 등 공급사업자의 활동이 불충분해 보일 경우는 관련 권고 또는 명령을 내릴 수도 있는 근거도 마련됐다.

수소에너지 활용기기 시장 규모는 2030년 6633억 엔으로 성장

앞서 살펴봤듯, 일본은 상사들의 주도 하에 수소의 안정적 해외 공급망을 확보하는 추세다. 동시에 일본 내에서도 자체 수소 생산ㆍ운송 인프라를 구축하려는 기업들의 움직임이 빨라지고 있는가 하면, 수소 에너지를 실제 활용하는 시장의 규모도 급성장이 예상된다.

<일본 수소 생태계 기업>

[자료: 각 기업 홈페이지 및 나고야 무역관 정리]

일본 굴지의 싱크탱크 야노경제연구소는 일본 내 수소에너지 활용기기 및 시스템 시장 규모가 2025년의 1123억 엔에서 2030년에는 5년전의 5.91배인 6633억 엔까지 성장할 것이라 2024년 전망했다. 그 동안 일본 내에서 수소는 가정용 연료전지나 연료전지차를 중심으로 한 에너지원으로 활용돼 왔다. 현재 연료전지를 탑재한 산업용 기계나 버너 등 연소기기에 있어서의 수소연소기술 접목을 위한 개발이 진행되고 있다. 물류 분야에서는 하주의 이산화탄소 삭감 수요나 지자체의 정책에 힘입어 수소 이용이 촉진될 가능성도 큰 만큼, 연료전지 트럭, 포크리프트, 크레인 등의 개발도 진행되고 있다. 야노경제연구소는 이 분야 시장규모는 2035년 1조765억엔, 2040년에는 2조401억 엔, 2050년에는 3조3350엔까지 확대될 것으로 내다봤다.

시사점

수소경제로의 전환 촉진을 위한 기반 마련을 위한 법제화에 있어서, 우리나라는 2021년 「수소경제 육성 및 수소 안전관리에 관한 법률」을 제정하였고, 일본은 3년 후인 2024년 「탈탄소 성장형 경제구조로의 원활한 이행을 위한 저탄소 수소 등의 공급 및 이용 촉진에 관한 법률」(약칭: 수소사회추진법)을 제정했다. 법률 마련은 우리나라가 3년 앞섰는데, 2030년 기준 한-일 양국의 수소에 대한 수요예측을 비교해도 우리나라는 390만 톤이고, 일본은 200만 톤으로 단기적인 시장 확대규모는 한국이 앞설 것이 전망되고 있다.

일본 수소 생태계의 강점이자 단점은 종합무역상사들의 발빠른 해외수입선 확보에 따른 높은 해외의존도다. 이러한 특성 때문에 호주 수소 프로젝트의 좌초 등이 일본 수소 경제 전환 자체를 지연시킬 요소로 작용할 것이라는 우려의 목소리도 적지 않다.

생산-운송-저장-활용의 수소 생태계 4단계에 있어서 한-일 양국은, 생산(조달) 면에서는 제3국 수소 개발 프로젝트의 공동진출, 한-일간 수소 교역 등이 가능할 것이고, 운송/저장 면에서는 인프라 공동 실증 및 개발, 활용 면에서는 FCEV·연료전지 기술 협력, 아시아 공통 수소 인증제도 구축 등의 다양한 협력이 가능할 것이다.

새롭게 형성될 이 산업 분야에 있어서 양국간의 상호보완적인 공급망 형성이 유망할 만큼, 특히 2030년까지는 우리 업계 기업들은 일본 내 확대되는 수소 생태계 속 협업 수요를 일본 진출의 기회로 삼을 수 있을 전망이다.

자료: 일본경제신문, 각 종합무역상사 홈페이지, 경제산업성, 환경성, KOTRA나고야 무역관 종합 등