전 세계 수소충전소 329개소, 수소차 7805대 보급


한국 15개소 207대 불과, 부지·예산확보 등 문제
표준모델 개발과  배치전략·국산화 필요
초기시장 활용도 높은 이동식충전소도 해소방안

 

 

전 세계적으로 수소충전소가 약 329개소(2017.12. 기준)가 설치돼 2016년 대비 약 60여기가 새롭게 설치, 운영 중이며, 이중 유럽은 140기, 아시아 118기, 북미 등에 71기 정도로 조사됐다.

유럽은 독일(57기), 프랑스(16기), 영국(15기), 덴마크(11기), 노르웨이(9기)를 중심으로 인프라가 확산되고 있으며, 아시아에서는 일본이 96기로 단연 앞서 있고, 한국은 15기가 운영 중이다. 중국은 작년 4기에서 7기로 증가했으며, UAE에 신규로 구축됐다. 또 미국은 65기가 코스타리카, 아르헨티나에 새롭게 수소충전소가 건설됐다.

IHS 자료의 2018년 2월 기준으로 글로벌 차량 판매현황을 살펴보면 유럽에 716대, 북미에 4215대, 아시아에 2874대로 총 7805대의 차량이 판매됐다. 그러나 이중 한국은 207대에 불과하다. 2013년 최초 수소연료전지차를 개발한 것에 비하면 저조한 결과이다. 제조사별로 보면 도요타자동차 5811대, 혼다자동차 1129대, 현대자동차 866대를 판매했으며, 도요타와 현대차의 생산능력은 연산 3000대를 넘어섰다.

 

유럽, 국가 보급로드맵으로 체계적

독일은 CEP(Clean Energy Partnership)에서 구축한 40기와 민간 출자회사인 H2Mobility Deutschland(이하 H2M)를 통해 올해 말까지 100기 구축할 계획이며, 2019년 이후에는 자동차 보급실적에 따라 구축할 예정이다. 또 2023년까지 추가로 300기를 추가해 400여기 구축을 목표로 하고 있다.

독일은 다른 나라에 비해 구체적인 보급전략을 제시하고 있다. 보급지역으로 살펴보면 초기에 7개 대도시 위주로 설치하며 점차 독일 전역으로 확대하는 전략을 설정했다. 특히 7개 대도시에 10개까지 구축을 하고, 지역을 연결하는 고속도로는 이격거리(최대 90km)를 제한하고 있다. 또한 차량 보급계획에 의거하여 수소충전소의 경제성이 확보되는 시기를 제시했다는 점이 중요한 의미를 부여한다. 다시 말해, 차량 증가로 인해 2023년경 수소충전소의 자생시기가 도래한다고 전망하고 있다.

부지해결에 있어서는 기존 정유사가 보유한 부지에 대부분의 수소충전소를 구축하고, 일부에 한하여 가스공급업체가 보유한 부지를 활용하고 있다. 이는 출자회사 해산 시점에서 설비를 정유사에게 매각하는 것을 고려한 것으로 판단된다. 또한 H2M은 CEP에서 초기부터 구축한 충전소 40기를 인수하여 운영하는 것으로 전해진다.

영국은 자동차 보유세를 경감해주고 런던시내 진입할 경우 혼잡세를 면제해 주는 정책을 펼치고 있으며 수소충전소 보급 프로젝트로 UK H2 Mobility가 있다. 스웨덴의 경우는 슈퍼친환경차 보조금을 지급하고 있다.

 

일본, SPC 설립해 충전인프라 확대

독일과 동일하게 2009년부터 정부와 민관이 수소사회를 준비했다. 2015년에는 그간의 계획에 대한 평가를 하면서 목표를 수정했다. 당초 2015년까지 100기의 수소충전소 구축을 목표로 했으나 79기에 그쳤으며 구축지역도 특정지역에 국한되는 문제점도 발생했다.

2020년에는 2015년의 2배인 160기를 2025년에는 320기를 구축하겠다고 발표했으며, 산재해 있는 보급주체들이 하나의 SPC를 구성하여 전국으로 충전인프라를 확대할 수 있도록 정부지원을 늘리는 정책을 제시했다.

올해 3월에 정유기업, 도시가스회사 등 11개사가 참여하여 출자회사(JHyM, Japan H2 Mobility)를 설립했고, 이 출자회사는 2021년까지 80기를 참여사가 분담하여 구축하는 것으로 알려졌다.

출자회사는 수소충전소를 소유하고 운영사업자를 지원하며, 운영사업자는 토지제공 및 수소충전소를 구축하여 출자회사에 소유권을 이전하는 사업구조를 갖고 있다. 개발은행은 재정지원 및 출자회사 종료시 이자와 원금을 회수하는 구조로 초기 시장에서의 재정 부담을 완화해주는 역할을 한다.

OEM사(도요타, 혼다, 니산)는 수소차 판매를 책임진다. 일본의 사례의 장점은 사업위험이 감소되고, 금융투자를 활용하고 있으며, 규제개선 및 정보교류로 비용저감이 가능하다. OEM사는 인프라가 지속적으로 구축되므로 차량의 상용화에 박차를 가할수 있다는 점이다. 단점으로는 2021년까지 구축목표를 경제상황과 무관하게 의무적으로 구축하여야 하며, OEM의 차량보급이 지연될 경우 운영비용이 증가할 수 있다는 점이다.

 

미국, 100기까지 강력한 주정부지원

미국은 100기 구축까지 주정부에서 연간 약 200억원에 달하는 재원을 의무적으로 배정하는 강력한 지원정책과 수소충전소 초기 3년간 운영비의 50% 가량을 지원하고 있다. 또한 미국 북동부로 충전인프라가 지속적으로 확대되고 있다.

미국의 주요 출자회사로는 2014년에 설립된 FEF(FirstElement Fuel)가 대표적이다. 수소충전소의 사업을 개발하고 운영하는 회사이며, OEM사는 자금융자 및 차량판매를 담당한다.

 

중국, 수소차·충전소 보조금 정책

최근 전기차 중심의 정책에서 수소전기차로 급속하게 전환하려는 움직임을 보이고 있다. 먼저 수소전기차 구입시 최대 20만 위안(약 3370만원) 보조금을 지급하고 있고, 수소충전소 구축 시 60%를 지원하고 있다. 특히 수소충전소는 구축 후 일정기간 운영 후에 지원금을 교부하는 방식을 채택하고 있다. 또한 수소산업을 육성하기 위해 4대 권역을 중심으로 진행하고 있다.

베이징은 수소버스 시범지역으로, 상하이는 연료전지 차량 및 연료전지 산업 육성을, 광동성은 연료전지발전 및 산업육성을, 대련은 R&D를 중점사업으로 추진할 계획이다. 보급계획은 2025년까지 수소차 5만대, 수소충전소는 300개소, 2030년까지 수소차 100만대, 수소충전소는 1,000개소를 구축할 목표를 제시하였다. 
 

각국 수소충전소 경제성 확보 매진

수소충전소는 수소를 판매하여 수익을 얻는 구조이다. 따라서 매입가격과 판매가격은 매우 중요한 사항이다. 수소 1kg을 기준으로 일본은 1000~1100엔, 독일은 10유로, 미국은 13~15달러 수준이다. 또한 수소 사용량이 증가할수록 판매가격은 낮아질 것으로 전망하고 있다. 일본은 2030년까지 수소충전소 기준으로 7000~8000원까지 20% 이상, 발전기준으로 3000원 수준으로 약 72% 이상 낮추는 계획이다.

미국은 수소 밸류체인별 설비비용의 저감이 실현되면 2020년까지 약 5~8달러 수준까지 수소가격이 낮아질 것으로 전망하고 있다. 프랑스는 충전소의 운영비를 2~3유로로 고려할 경우 매입가격은 6~7유로 이하를 목표로 하고 있다. 유럽은 전반적으로 2020년 이후 약 7유로 수준으로 낮아질 것으로 예상하고 있다. 이처럼 각 국별로 수소가격이 낮아지는 이유로는 수요 증가에 따른 생산시설의 대형화, 수송방식에서 액화수소와 파이프라인 활용뿐만 아니라 해외로부터 대규모 수소 수입 등 다양한 원인이 있는 것으로 분석된다.

▲ 전세계에서 약 329개의 수소충전소가 운영중이며, 지난해 기준 60여기가 신규 설치/운영 중이다.

국내 수소충전소 구축방향

국내의 경우 현재 총 15기의 수소충전소가 운영되고 있으며, 이중 상업용으로 전환이 가능한 곳은 9기에 불과하다. 이처럼 보급이 저조한 원인으로는 부지확보에 장기간이 소요되며, 지자체의 업무과다 및 예산확보의 어려움 등이 내재되어 있는 것으로 보인다. 이러한 보급지연의 문제와 경제성을 향상하기 위해서 많은 노력이 필요하다.

먼저 부지를 우선 확보하여 사업기간을 단축하고 경제성을 향상시키는 방법은 기존 충전소 및 주요소 부지를 최대한 활용하는 것이다. 최근 울산, 광주, 창원에서 복합충전소 실증사업이 진행 중인데 이런 복합충전소는 건설과정에서 토지·유틸리티 및 건축비용으로 약 5~10억원의 비용절감이 가능하고, 운영과정에서 인건비는 연간 약 1억원 가량 절감이 되는 것으로 분석됐다.

두 번째로 표준모델 개발은 사업검토 기간을 단축시키고 사업 준비 과정에서 시행착오를 최소화 할 수 있다. 또한 표준모델로 인하여 인건비, 설계비용의 저감이 가능하며 대량으로 구매할 경우 구입단가를 낮추고 설비의 제작기간까지 단축시키는 장점이 있다.

세 번째로 차량 보급과 충전인프라를 경제적으로 구축하기 위해서는 최적의 배치전략이 필요하다. 중점 보급도시, 지역별 보급계획, 시기별 수소제조·운송방식 및 충전용량 등의 전망을 통해 향후 설비투자 계획을 수립할 수 있는 자료로 활용할 수 있다. 또한 주요 보급지역을 연결하는 고속도로와 국도는 교통량 및 차량 운전자의 편리성을 고려하여 배치계획이 수립되어야 한다.

네 번째로 수소충전소의 설치 및 운영을 저비용으로 바꾸기 위해서는 국산화가 시급하다. 핵심 부품의 기술개발을 통해 설치비용을 낮추고 유지관리 비용을 저감하는 노력이 필요하다. 2015년 ‘수소차 보급 및 충전인프라 구축 활성화 방안’에 따르면 국산화를 통해 수소충전소 설치비용을 2억원씩 낮추게 되면 충전소 운영에 따른 누적적자가 1년씩 단축된다고 전망했다.

마지막으로 초기 시장에서 활용도가 높은 이동식충전소의 도입이 필요하다. 일본에서는 현재 39개소에 달하는 이동식충전소가 보급됐다. 압축기가 없고 차압으로 충전하는 소형 충전소와 압축기가 결합된 상용 충전소를 운영함으로서 보급목표를 달성하는 효과를 보인다. 국내에서도 패키지형과 이동식 충전소에 대한 기술개발이 이루어 져야 하며, 이와 관련된 규제도 병행하여 개선되어야 할 것으로 기대된다.

올해는 충전인프라 구축을 위해 민간자본보급사업이 시범적으로 실시되는 해다. 초기 시장에서 중소·중견기업만으로 시장을 형성해 가고 지속가능한 정책인지는 지켜봐야 할 것 같다.

해외와 같이 민간보급이 시작되기 위해서는 표준모델을 통한 대량발주가 핵심이다. 이를 위해 보급사업체계의 변화가 있어야 한다. 사업자를 사전에 선정하여 준비기간을 늘려주고 해당 사업년도에 설비구축이 완료되도록 하거나 표준모델을 정해서 대량발주가 가능한 발주방식을 적용하는 등 저비용 구조로 전환하는 노력이 필요하다. 현재는 시장 참여자들이 눈앞의 이익보다는 장기적인 관점에서 시장을 키우는데 협력하는 것이 먼저인 것 같다.

지난 달 25일에 정부와 민간기업이 수소충전소 설치 및 운영 전문회사인 SPC 설립을 위해 협약식을 가졌다. 국내 여건을 고려하여 한국형 SPC를 설립하는 움직임이 시작된 것이다. 정부에서는 산업부, 환경부, 국토부가 참여를 할 예정이며, 민간에서는 현재 13개 기관이 참여키로 했다. 해외와 마찬가지로 민간중심의 보급사업이 성공적으로 추진되기를 기대해 본다.

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