수소경제를 향한 길은 멀고도 험난하다. 탄소 제로 수소 생산이 핵심인데, 2030년은 돼야 경제성을 확보할 수 있을 것이란 전망이 나왔다.

◇ 수소란?

1일 나이스신용평가의 ‘성장성과 불확실성이 공존하는 수소경제: 주요 이슈 및 국내 기업 투자계획 점검’ 리포트에 따르면, 2020년 기준 블루수소의 생산단가는 별도의 탄소저감 없이 생산하는 그레이수소보다 약 45% 높다. 그린수소는 4배 이상으로 파악된다.

그레이수소는 천연가스를 고온·고압 수증기와 반응시키는 개질수소와 석유화학 공정에서 발생하는 부생(부수적)수소를, 블루수소는 그레이수소를 만드는 과정에서 발생한 이산화탄소를 포집·저장해 탄소 배출을 줄인 수소를 각각 말한다. 태양광이나 풍력 등 재생에너지에서 나온 전기로 물을 전기분해해 생산한 게 그린수소다. 저탄소수소는 블루수소와 그린수소를 의미한다.

보고서는 “블루수소의 경제성 확보를 위해 저렴한 천연가스의 안정적 공급과 CCUS(탄소 포집 및 활용·저장 기술) 기술개발이 요구된다”고 지적했다. 또 “그린수소는 재생에너지원 생산 전기 가격과 수전해(전기로 물을 분해) 설비 투자비용 하락 등으로 생산비용이 낮아질 전망”이라고 내다봤다.

생산 인프라 구축과 상용화 기술을 확보하면 저탄소수소는 2030~40년 그레이수소보다 경제성을 확보할 수 있을 것으로 전망된다.

온실가스 감축 논의가 확산되면서 수소경제에 대한 관심도 높아지고 있다. 수소는 재생에너지원으로부터 생산되는 전기를 저장·수송해 탄소배출 없는 에너지원으로 사용할 수 있다.

국제에너지기구(IEA)는 전세계 수소 수요가 2070년까지 현재의 7배로 증가하며 전체 에너지 수요 중 비중이 2019년 1%에서 2070년 13%로 상승할 것으로 전망한다.

◇ 불확실한 수소경제

수소경제 Value Chain(기업활동에서 부가가치가 생성되는 과정)은 수소의 생산, 저장 및 운송, 활용이다.

니이스신용평가 송미경 기업평가실장은 “수소경제 성장을 위해서는 경제성 있는 저탄소수소(블루수소와 그린수소)의 대규모 공급, 안정성과 효율성을 확보한 저장 및 운송체계 확보, 연료전지 발전과 수소연료전지차, 산업용 수요 등 수소의 신규 수요의 확대 등이 함께 필요하다”고 진단했다.

때문에 변동성이 존재한다. 그린수소의 생산단가는 재생에너지원에서 생산하는 전력의 구입가격과 수전해 설비의 생산능력·이용률에 따라 큰 폭 변동한다.

다시 말해 발전단가는 낮추면서 발전능력은 확대해야 한다. IEA에 따르면 수소생산을 위해 2070년까지 1만3750TWh(테라와트시)의 전력이 필요하다. 전세계에서 생산되는 전력의 20%에 해당한다.

또 그린수소를 생산하기 위한 수전해 설비의 확대와 대형화를 통한 규모의 경제성 확보가 중요하다고 보고서는 지적했다.