2017년 일본 정부가 세계 최초로 수소기본전략을 수립한지 만 10년을 향해가고 있는 지금, 일본 내 수소 활용은 발전·산업 중심에서 생활·소비 영역으로 확산되고 있다. 특히 2024년 ‘탈탄소 성장형 경제구조로의 원활한 전환을 위한 저탄소수소 등의 공급 및 이용의 촉진에 관한 법률(일명 수소사회추진법)’이 제정됨에 따라, 수소경제로의 대전환을 향한 일본 정부의 법적 지원 근거도 마련되었다. 이러한 환경을 바탕으로 기술개발을 위한 수소 관련 실증실험이 일본 요소요소에서 진행되고 있는 양상이다. 아래에서는 이제 우리의 일상생활과 접목이 가능한 새로운 일본 수소테크를 살펴보고자 한다.

소형 모빌리티로 내려오는 수소 자전거 기술

수소 자전거는 소형 수소 탱크에 저장된 수소를 연료전지에서 전기로 변환해 전동 보조 모터를 구동하는 친환경 이동수단이다. 기존의 전기자전거 대비 에너지 밀도가 상당히 높아, 1회 충전 기준 주행거리는 100km를 초과한다. 수소 탱크의 충전도 수소 카트리지를 교체하는 방식인 만큼 충전시간이 짧은 것도 기술적 강점이다. 배터리 수명 또한 10년으로 기존 전동자전거의 3~4년 대비 월등히 길다. 프랑스의 프라그마 인더스트리즈(Pragma Industries)를 위시하여, 수소 자전거 시장으로는 스페인, 이탈리아, 네덜란드, 우리나라, 일본, 중국 등 여러 국가 기업들이 진입하고 있다. 일본의 경우 현재 대량 상용화 이전의 초기 실증·제도 정비 단계인데, ’24년 이후 형식 인증과 실증 프로젝트가 본격화되는 흐름이다.

대표적으로 도요타방직 주식회사가 후쿠이현 쓰루가시와 연계해 연료전지 출력 약 250W급 수소 자전거 실증을 2024년 8월 개시하였다. 도요타방직은 도요타의 수소 전지차에 탑재되는 연료전지 기술의 소형화에 성공했다. 하이드로젠파워시스템(Hydrogen Power System)이라 불리는 이 기술은 장기간 사용시 온도가 떨어지는 수소 탱크와 장기간 사용시 온도가 올라가는 연료전지 간에 물을 순환시켜 열을 상쇄시키도록 설계되었다.

도요타방직은 2028~2030년을 목표로 제품화를 추진하고 있으며, 쓰루가시와의 실증 실험이 지자체 협업으로는 최초 사례이다. 수소 에너지 산업 거점화를 추진 중인 쓰루가시는 작년 11월 수소 자전거를 활용한 자전거 공유 실증 실험도 실시한 바 있다. 시민들이 직접 수소 자전거를 탑승해 봄으로써 실용화를 위한 주행 데이터 등을 수집함과 동시에, 시민들이 수소 에너지를 보다 친숙하게 체감하고 인식하는 계기로 삼았다.

<수소 활용 연료전지가 탑재된 자전거>

[자료: 도요타방직]

수소 연소 열원 기반 커피 로스팅의 상용화 진입

일본을 대표하는 커피 전문기업 UCC 우에시마 커피는 2022년부터 수소를 열원으로 활용한 커피 로스팅 기술개발에 주력해 왔으며, 2025년 4월에는 시즈오카현에 위치한 후지 공장에서 대형 수소 로스팅기 Hydro Master(하이드로 마스터)를 활용한 대형 로스터를 가동했다. 그린수소 조달처인 야마나시현과의 지리적 근접성 등을 배경으로 후지 공장에 하이드로 마스터 도입이 결정되었고. 최대 연간 생산능력은 약 6,000톤 수준이다.

일반적으로 로스팅의 열원으로는 천연가스 등 화석연료가 사용되며, 로스터 1대당 연간 약 570톤의 이산화탄소를 배출되어, 탈탄소 흐름 속에서 이는 주요 과제로 지적돼 왔다. 2025년 10월에는 ‘수소’라는 공통된 이미를 토대로 UCC는 도요타와 협업하여 커피 제품도 출시했다. 공동 개발한 제품은 도요타의 고급차종 크라운의 크로스오버, 스포츠, 세단, 에스테이트 등 4개를 이미지로 한 오리지널 수소 로스팅 커피이다. 차종 이미지에 맞춰 커피의 부드러움이나 향이 달라진다.

<수소 연소 열원 기반 커피>

[자료: UCC] 

수소로 굽는 야키니쿠 불판 기술 주목

무연 불판 전문 제조사 신포(SHINPO, 본사 나고야)는 수소로 굽는 로스터를 개발해 25년 11월 오사카 시내에서 처음으로 제품 시연을 실시했다. 고객이 직접 고기를 굽는 야키니쿠 전문점용 수소 조리 설비로는 최초 사례인데, 가격은 일반 무연 로스터 대비 약 2.5배 수준이 될 전망이다. 수소는 연소 시 공기 중 산소와 결합해 수증기를 발생시키며, 이로 인해 고기와 채소가 더욱 촉촉한 식감을 유지할 수 있다고 신포 측은 설명한다.

일본 정부의 2050년 탄소중립 선언을 계기로, 신포의 수소 무연 로스터 개발 프로젝트는 2024년 5월에 시작됐다. 안도 노리히코 사장은 “현재는 인프라 부족으로 장비 가격과 운영 비용이 높지만, 장기적 관점에서 개발했으며 보급이 확대되면 비용도 낮아질 것”이라고 말했다.

기존에는 무연 로스터 25대를 하루 8시간 가동할 경우, 약 100kg의 이산화탄소가 배출됐으나, 수소를 사용할 경우 배출물은 수증기 뿐이다. 신포 측에 따르면, 이 회사는 일본 내 약 2만 개 매장, 해외 1,200곳 이상에 무연 로스터를 납품한 실적을 보유하고 있다. 보급이 확대될 경우 대규모 이산화탄소 감축 효과가 기대된다.

<수소 열원을 활용한 야키니쿠 불판>

[자료: 심포 주식회사]

시사점

일본 내 수소 기술은 아직 국민 생활 전반에 보편적으로 확산된 단계는 아니나, 모빌리티, 식품 제조, 물류, 지역 에너지 시스템 등 다양한 분야에서 실증 도입이 점진적으로 확대되는 국면이다. 일본 정부는 그린 이노베이션 펀드(Green Innovation Fund)를 통해 총 2조엔 규모의 재원을 수소・연료전지 등 저탄소 기술 R&D·실증·사회적 구현에 배정했고, 이 기금은 향후 10년간 민관 협력 프로젝트를 지속 지원하도록 설계돼 있다. 

수소 시장은 향후 인프라 구축과 비용 하락이 일정 수준을 넘는 시점 이후에는 수요가 급격히 확대되는 기술 전환 곡선을 따를 것은 자명하다. 일본 시장 진출을 희망하는 우리 기업들은 단기 상용 판매보다는, 우선 일본 정부 및 지자체 주도로 진행 중인 실증 사업에 기술 공급자 또는 공동 개발 파트너로 진입하는 전략이 현실적인 접근 방식이 될 전망이다. 실증 단계 참여를 통해 성능 데이터 확보, 현지 규격 대응, 레퍼런스 구축을 선행할 경우, 향후 본격 보급 국면에서 시장 선점 효과를 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

자료원 : 경제산업성, 일본경제신문, 요미우리신문, 각 기업 홈페이지, 나고야 무역관 분석 등