[가스신문 = 주병국 기자]  전 세계가 온실가스를 줄이기 위해 탄소중립 정책을 표방하고, 그 실천 과제로 국가별 NDC 목표를 상향하는 등 화석연료에서 청정에너지로 전환을 꾀하고 있다. 그 중심에 청정하면서도 미래성장 가치가 높은 수소가 미래산업, 미래사회 핵심으로 떠올랐다.

우리나라도 2020년 12월 10일 문재인 대통령이 2050년 탄소중립을 선언하면서, 아시아로는 중국(2020년 9월22일, 2060), 일본(2020년 10월26일, 2050)에 이어 3번째, 전 세계로는 14번째 국가가 됐다.

이에 앞서 정부는 미래산업의 새로운 성장동력으로 수소산업을 육성하고, 수소경제를 통한 수소사회로 전환을 꾀해 한국이 세계 최고 수준의 수소경제 선도국가로 도약하겠다는 야심찬 목표를 2019년 10월 1일 발표한 ‘수소경제 활성화 로드맵’에 담았다. <그림4>

더불어 수소경제를 구현하기 위해 수소차와 수소연료전지를 신성장동력의 쌍두 마차로 육성 및 발전시키고, 나아가 수소생산에서부터 저장, 운송, 활용 등 수소경제 전 분야에 관련 기업들이 참여해 ‘수소선도 국가의 꿈’을 실현하는 비전(2021년 10월 7일)도 제시했다. 그 비전을 달성코자 △국내‧외 청정수소 생산 주도 △빈틈없는 인프라 구축 △모든 일상에서 수소활용 △생태계 기반 강화 등 4대 추진전략을 수립하고, △그린‧블루수소 생산‧도입 △수소 유통인프라 확충 △수소발전‧모빌리티‧수소산업공정 확산 △수소안전‧기술개발‧국제협력 등 15개 실천 과제를 제시했다.

국무총리를 위원장으로 한 수소경제위원회가 지난 2021년 9월 출범 후 산업부, 기재부, 환경부, 국토부, 해수부 등 정부위원, 학계, 재계, 금융계, 시민단체로 구성된 실무위원회와 전문 분과위원이 구성되고 석유화학, 철강, 석탄 등 발전, 수송 등 여러 분야의 산업별 수소경제 실천 과제가 채택되고, 그에 맞는 산업별 탄소중립 선언도 이어졌다.

특히 민간기업들은 청정수소생산, 액화수소 생산·유통, 수소연료전지와 다양한 수소모빌리티 보급확대 등에 2030년까지 약 42조원 규모의 투자계획을 발표했다.

산업 분야별 투자계획을 보면 그린·블루수소 등 생산분야에 11조원, 액화플랜트 등 저장유통에는 8조원, 발전·수소차 등 수송용 분야에 23조원 등을 투자하기로 했다.

정부도 수소경제의 핵심인 수소사용량을 현재 22만톤에서 2030년 390만톤, 2050년 2700만톤까지 확대하고, 청정수소 비율을 2030년 50%, 2050년 100%로 높여 나간다는 계획이다. 또 재생에너지와 연계한 그린수소 생산을 가속화하고, 국내외 탄소저장소를 확보하여 이산화탄소가 없는 청정 블루수소 생산을 확대하는 구체적 실천 계획도 제시했다. <표1, 2 참조>

수소버스 확대 정책시 참여 희망기업 대거 늘듯

도시가스업계도 수소 산업으로 전환할 미래 수소경제를 대비하고자 수송, LNG발전 및 수소연료전지, 혼소 도시가스 등의 분야를 투자영역으로 판단하고, 관련사업에 참여 기회를 엿보고 있다.

수송부문의 경우 이미 정부가 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 통해 수소인프라 확충 계획으로 수소충전소를 2022년 300개, 2040년 1200개소로 확대하고, 수소차 역시 2022년 8만1000대, 2040년 620만대(내수 290대, 그 외 수출)로 늘리겠다고 밝혔다. <그림1 >

도시가스업계도 이에 발맞춰 전국에 구축된 기존의 CNG충전소 31개소를 수소충전소로 활용한다는 계획이다. 이미 삼천리, 대성에너지, 해양에너지, 충청에너지서비스 등 여러 공급사가 직·간접적으로 수소충전소 건설 및 운영사업에 참여 중이다.

이들 기업은 도시가스(LNG) 개질(블루수소)을 통해 생산한 수소를 활용한 수소충전 사업에 참여 의지를 피력하고 있다.

다만 정부와 지자체가 시내버스에 대한 연료 전환 정책을 ‘경유버스→CNG버스→전기버스’로 갈 것인지 아니면 ‘경유버스→CNG버스→수소버스’로 갈 것인지에 대해 명확한 정책 방향을 제시해야 한다. 정책 방향이 후자일 경우 사업 참여기업은 더욱 늘 것으로 보인다.

SK E&S, CCUS 통한 저탄소 LNG 시대 준비

발전부문에 대한 정부와 산업계의 탄소중립은 석탄발전소의 경우 암모니아 혼소를 통해 2050년 무탄소전원화를 추진한다는 것이고, LNG 발전은 연소 과정에서 발생되는 탄소를 CCUS 기술을 통해 탄소저감에서 재활용까지 한다는 복안이다. 또 천연가스와 수소를 혼입하여 탄소배출량과 화석연료인 LNG의 사용량을 처음부터 줄인다는 계획이다. <그림2 참조>

이 분야에 가장 많은 투자를 하는 기업은 전국 8개 도시가스사를 자회사로 둔 SK E&S이다. SK E&S는 직도입에서부터 민간발전, 도시가스 판매와 집단에너지사업까지 하는 종합에너지기업으로 탄소중립과 수소경제에 가장 빨빠르게 대응하고 있다.

특히 CCUS 기술을 활용한 LNG 발전에 투자를 아끼지 않고 있다.

이미 유휴 가스전으로 전환될 미국의 ‘바유운단 가스전’을 이산화탄소 저장고로 재활용하는 프로젝트를 추진키로 했고, 나아가 파트너사들과 함께 탄소포집 기술, 수송, 저장 전 과정을 구체화한다는 계획이다. 그 대표적 사례가 ‘호주 바로사 가스전’에 CCS기술을 적용하여 저탄소 LNG를 생산하고, 2025년부터 20년 동안 연간 100만톤을 국내로 도입하여 블루수소를 생산하는 것이다.

정부도 민간기업의 CCUS개발을 돕기 위해 지난해 4월 K-CCUS추진단을 발족해  발전·철강·시멘트 등 산업부문의 탈탄소화를 단계적으로 이행한다는 계획이다.

판매신장과 수요개발 차원에 연료전지발전 기대 커

또 도시가스업계는 신수요개발 분야로 수소경제의 핵심 중 하나인 수소연료전지에 관심이 대단히 높다. 이미 삼천리, 대성에너지, 서울도시가스, 코원에너지서비스, 부산도시가스 등 많은 도시가스사가 직간접적으로 이 분야에 참여 중이다. 다만 도시가스업계는 ‘돌다리도 두드려 본 후 걷는다’식의 신중론으로 수소연료전지사업분야에 접근하고 있다. 이는 직접적인 투자가 아닌 SPC(special purpose company, 특수목적법인)의 지분참여 방식이다.

이 같은 참여는 향후 수소연료전지가 탄소중립과 수소경제 시대를 앞두고 분산전원으로서 새로운 역할 강화라는 정책 변화를 기대하고 있기 때문이다.

정부는 수소경제 로드맵 발표를 통해 2018년 307.6MW에 불과했던 연료전지발전설비 용량을 2022년 1.5GW(내수 1GW), 2040년 15GW(내수 8GW)까지 늘린다는 계획이며, 지난해 688MW급으로 증가하는 등 목표치 달성이 눈앞으로 왔다. 다만 가정용과 건물용 연료전지는 제도적 보완과 현실적 문제로 보급이 쉽지 않다. 하지만 수소연료전지 분야는 도시가스업계가 탄소중립으로 가는 길목에서 기업을 영위할 수 있는 유일한 대안이면서, 당장 줄어드는 판매량을 회복할 수 있도록 하는 분야다.

업계 자료를 살펴보면 2019년 34개 도시가스사의 연료전지용 판매량은 고작 1억9400만㎥에 그쳤지만 2021년에는 4억8100만㎥으로 2.5배 이상 증가했다.

이에 도시가스사와 연료전지 제조사 간의 마케팅 전략협력과 판매권 협업도 이뤄지고 있다. 이처럼 연료전지가 활성화될 경우 도시가스사들의 판매실적은 지금보다 최소 5배 이상 늘 것으로 기대된다.

다만 연료전지 분야가 발전용과 건물 및 가정용으로 나누어져 있어 활성화가 이뤄지려면 정부의 지원정책과 제도개선이 맞춤형으로 이뤄져야 한다는 지적이다. 또 먼 미래 가스보일러를 대체시 소비자의 경제적 부담을 줄이기 위한 제조사의 가격인하와 기술개발은 반드시 수반되어야 할 과제다. <그림3, 참조>

도시가스에 수소혼입으로 탄소중립 동참

도시가스 산업이 탄소중립을 위한 또 다른 현실적 대안으로는 도시가스배관에 수소를 혼입하는 방안이다. 도시가스(LNG)에 수소 혼입 비율에 따라 탄소배출량이 감소하기에 앞으로 많은 검토가 필요한 분야이다.<표3 참조>

정부는 국내 천연가스 사용량인 4000만톤에 10%의 수소혼입시 가스사용량 감소는 연간 129만톤, 탄소배출감축량은 355만톤에 이를 것으로 내다보고 있다.

이에 정부는 도시가스업계와 함께 전국 곳곳에 매설된 도시가스 배관망(약 5만km)에 수소를 혼입하는 실증사업을 올해부터 추진하고 있다.

정부는 지난 2월 민관 합동 실증추진단을 발족하고 5년간 280억원의 연구개발비를 투입, 수소혼입 실증사업을 성공적으로 완료하겠다는 계획이다.

더불어 2026년까지 수소 20%의 혼입 상용화를 목표로 도시가스사업법을 개정하는 등 제도마련에도 나선다는 것이다.

이처럼 도시가스업계도 가스산업의 미래가치를 새롭게 창출할 탄소중립과 수소경제 사회로의 전환에 대응하고자 변화와 혁신을 꾀하고 있다. 다만 느림의 미학처럼 조심스럽고도, 천천히 움직이고 있다.