1. 서 론

수소는 탄소중립 실현을 위한 글로벌 에너지 전환의 핵심 동력으로 부상하고 있으며, 한국에서도 그 중요성이 날로 커지고 있다. 수소는 청정 에너지원으로, 온실가스 배출을 획기적으로 줄일 수 있어 기후변화 대응에 결정적인 역할을 할 것이다.

본고에서는 수소 산업 현황을 종합적으로 살펴본다. 먼저 수소 산업의 규모와 성장 추이를 분석하고, 주요 기업들의 활동과 정부 정책을 검토할 것이다. 나아가 수소경제 실현을 위한 과제와 미래 전망을 제시하고, 한국 수소 산업의 나아갈 방향을 모색하고자 한다.

2. 세계의 수소 산업

먼저 국제에너지기구(IEA : International Energy Agency)에 따르면, 재생에너지 세계 공급량은 꾸준히 증가하고 있다고 보고한다(그림 1). 2023년 누적 태양광과 누적 풍력은 각각 1500GW, 1000 GW 전력 공급을 담당하고 있으며, 2030년에는 6000GW 이상이 될 것으로 예상된다.

에너지 중 수소는 재생에너지 간헐성을 보완하기 위한 장기적인 에너지 저장 측면에서 주목받고 있다. 특히 그림 2에 도시된 세계 수전해 프로젝트를 보면 2024년 5월 375GW 수전해 공급을 공표하였으며, 이는 전년 10월 대비 70GW 증가한 수치였다. 세계 각국의 수전해 보급 용량은 유럽 105GW, 라틴아메리카 70GW, 오세아니아 50 GW, 인도·중동 40GW, 북미 30GW, 중국 80 GW였으며, 중국이 수전해 보급 용량의 약 23%를 가지며 단일 국가로 높은 수전해 보급 용량을 나타냈다.

이처럼 세계 각국에서 수소 산업 시장이 증가하고 있으며, 청정 수소 보급에 대한 관심이 증대되고 있다. 2030년까지 주요국(미국 : 1천만 톤/년, 유럽 : 2천만 톤/년, 일본 : 300만 톤/년, 중국 430만 톤/년)은 최소 300만 톤/년 수소 보급을 목표로 하고 있으며, 2050년까지 청정 수소 공급량을 늘릴 계획이다.

앞에서 설명한 바와 같이 청정 수소는 세계 각국에서 수요가 예상된다. 그림 3에서 확인할 수 있듯 우리나라를 포함한 일본, 중국 동해 지역, 유럽 국가에서 청정 수소 수입이 예상된다. 청정 수소 수출국으로는 호주·중동·러시아·남미·캐나다·아프리카 남북부로 예상되고, 중국·미국·캐나다에서 청정 수소를 자립할 수 있을 것으로 예상된다.

물을 전기 분해하여 수소를 생산하는 수전해 기술이 수소 생산 기술로 떠올랐으며, 그 종류와 기술 특성을 표 1에 도시하였다. 수전해 기술 중 고온 수전해 기술(SOEC : Solid Oxide Electrolysis Cell)이 동일 전류에서 셀 요구 전압이 낮아 가장 높은 효율과 저비용으로 수소를 생산할 수 있다.
(그림 4 참조)

송락현 책임연구원 / 한국에너지기술연구원
(과학기술연합대학원대학교 에너지공학 교수)
rhsong@kier.re.kr

김태훈 박사후연구원 / 한국에너지기술연구원
thunk91@kier.re.kr