초판발행 2024.08.30

서문

석유를 대체할 미래에너지인 ‘수소’는 단순히 환경을 위해 올바른 일을 하는 것에 그치는 것이 아니라 기업과 일자리를 보호해 주고 그들의 성장과 확대의 신성장동력이 될 것이다. 경제성장(economic growth)과 탄소중립(탄소배출 제로(zero))을 동시에 달성할 수 있는 최선의 방안이 될 수 있다. 바로 수소와 수소경제의 가치에 관한 얘기이다.

기후위기의 심각성을 모두가 말하고 체감하고 있으나, 획기적인 기후변화 대응은 좀처럼 보이지 않고 있다. 온실가스 감축 노력에도 불구하고 오히려 전 세계 탄소배출량은 해마다 늘어나고 있다. 최근에는 탄소중립 이슈로 국내외적으로 그 달성에 대한 압박감이 정부 및 기업 모두 상당한 수준이다. 기후변화를 극복하고 2050 탄소중립 달성을 성공적으로 이루게 하면서 경제적 번영도 이루는 환경과 경제가 상생하는 미래를 일궈 나가야 하는 경제사회 상황에 놓여 있다.

과거 20~30년 전부터 국내외적으로 온실가스 감축, 기후변화 극복을 위한 다양한 정책, 특히 화석연료에서 태양광, 풍력 등 재생에너지를 확대하는 에너지 전환에 집중해 왔다. 하지만 온실가스 감축은 요지부동이며 해마다 기후변화는 점점 더 심각해지고 있다. 기존의 탄소배출 회색산업에 대한 근본적인 혁신 없이 재생에너지 +α식 단순 기후변화 대응 정책으로는 많은 한계가 있음이 드러나고 있다. 탈탄소화(decarbonization)를 위해 경제사회 시스템 전체가 유기적으로 움직이는 획기적인 대안을 찾아 실천하지 않고서는 탄소중립형 경제구조 실현이라는 지상과제를 해결해 나갈 수 없는 상황에 처해 있다.

이러한 지상과제, 즉 기후변화를 극복하고, 2050 탄소중립도 달성하면서 동시에 우리의 삶의 터전인 경제를 지속가능하게 영위하도록 해주는 에너지정책과 경제 영역은 과연 없는 것일까? 

현재로서는 이러한 영역에 가장 가깝게 다가가는 것이 수소를 기반으로 하는 경제사회 활동인 “수소경제(Hydrogen Economy)”가 아닐까 한다. 적어도 수소경제는 탄소 덩어리인 석유·석탄·천연가스라는 화석연료를 쓰지 않고 청정한 ‘수소’를 에너지원으로 하여 경제·사회를 운용하는 것이기에 기존 탄소경제보다 휠씬 더 ‘기후변화, 탄소중립, 신성장동력 미래 신산업’이라는 세 가지 명제를 동시에 포괄하여 해결책을 찾아주는 지름길을 제공할 수 있다. 기후위기 대응과 탄소중립 달성을 위해서는 태양광, 풍력 등 재생에너지 위주의 에너지 전환 수단만으로는 어렵다. 따라서 수소경제 시스템과 같이, 에너지 정책과 경제정책이 친환경구조로 함께 거대하게 움직이는 방안이 실효성 있는 대안이 될 수 있다. 물론 그레이수소 생산 과정에서 탄소가 배출되는 부작용은 속히 극복해야 할 과제이다.

수소경제 선점을 위해 세계 주요국이 경쟁을 벌이고 있다. 어떤 나라는 정부가 나서서 지원금을 보조하거나 기업과 파트너십을 이루어 수소허브 등 굵직한 정책을 전개하고 있다. 수소 관련 기업들도 점점 늘어나고 있으며, 수소 밸류체인(Hydrogen Value Chain) 선점을 위해 투자와 인력개발에도 직접 나서고 있다. 우리나라의 경우는 2019년 ‘수소경제 활성화 로드맵’이 나온 이후 세계 최초 ‘수소법’ 제정을 위시하여 법제도 정비와 기업 지원도 진행하고 있다. 특히 수소차, 수소연료전지 등 수소활용 분야는 세계가 인정하는 기술로 나아가고 있다. 수소생산과 유통 분야는 이에 비해 아직 미흡하여 수소생태계 구축에 장애가 되고 있는 실정이다. 한 나라의 진정한 수소경제 발전은 수소생산-유통-활용의 수소 밸류체인, 수소생태계가 제대로 구축되어야 가능하다. 누가 먼저 이러한 수소생태계를 조기에 굳건히 구축하느냐가 수소경제 선도국가가 되느냐 혹은 후발국으로 전락하느냐의 여부를 결정한다고 할 수 있다. 우리나라가 수소경제 선도국가가 되기 위해 정부, 기업, 시민사회 모두가 힘을 합쳐 수소생태계 구축에 더욱 매진해 나가야 한다.

사실 수소하면 아직 대부분의 사람들이 잘 모르고 있다. 기껏해야 수소폭탄 ? 폭발만 떠올리는 정도로 기본지식과 정보가 미약한 것이 현실이다. 국민들이 하루빨리 수소, 수소에너지, 수소경제 원리에 대해 조금이나마 이해를 넓혀가면서, 어떤 정책이나 기술개발 적용 시 국민들의 호응과 공감대 속에 수소경제 정책이 순항할 수 있도록 해야 한다. 본서는 여기서부터 출발한 것이다. 국민과 대학 학부생을 대상으로 수소가 무엇인지 이해하는 데 도움을 주고, 나아가 경제의 한 패러다임으로 발전하고 있는 수소경제에 대해 기본지식과 정보, 정책동향, 세계의 흐름을 파악하는 데 조금이나마 기여하고자 의도한 것이다.

본서의 구성은 그간 필자가 수소, 수소경제에 대해 정책보고서 활동을 해오면서 모아둔 자료와 최근 국내외 정부 및 전문자료를 비롯하여 언론기사들까지 정리하여 집필한 것이다. 대단한 창의성이 들어 있다기보다는 수소경제의 이해, 흐름, 미래상을 이해하는 데 상식선에서 도움이 되기를 바랄 뿐이다.

본서가 엮어지도록 직간접적인 자료 제공에 기여한 경기연구원과 고재경 선임연구위원, 채희근 선임연구위원을 비롯하여 공동연구진, 정부관계자, 민간 컨설턴트, 전문가, 언론기관 등에게 진심으로 고마움을 전한다. 발간에 애써 주신 박영사 임재무 전무님을 비롯한 관계자분들에게도 감사를 드린다. 아무쪼록 우리나라의 수소경제를 꽃피우고 공감대 확산에 조금이라도 기여할 수 있기를, 특히 자라나는 대학생들에게 좋은 실용서가 되기를 바라마지 않는다. 당장의 결실은 어렵지만 우리 함께 멀리 보고 경제성장과 탄소중립의 지름길, 수소경제를 실현해 가자.

2024년 8월

저자 강철구 

저자 약력

강철구

경기도의 싱크탱크인 경기연구원에서 선임연구위원으로 근무하고 있다. 경제와 환경, 개발과 보전 등 환경을 보전하면서 도시발전과 경제성장도 도모할 수 있는 정책 분야에 관심을 두고, 관련 연구활동을 주로 해왔다. 이번 『수소경제론』도 기후위기 대응 탄소중립을 달성하면서 동시에 지속적인 경제성장(GDP)도 도모하는 고민 차원에서 펴낸 것이다. 화석연료를 대체하고 친환경 미래 신산업을 선도할 수소와 수소경제를 이해하는 데 도움이 되었으면 한다. 주요 연구활동으로는 경기도 수소경제 클러스터 조성 방안 연구(2023), 경기도 ESG 행정체계 구축방안 연구(2023), 경기북부지역 수소산업 육성 방안(2022), 경기도 환경산업 육성 종합계획(2020), 경기도 수소차 보급 활성화를 위한 충전인프라 구축 방안 연구(2019), 경기도 녹색일자리 실태 및 창출방안 연구(2016), 경기도의 기업 환경경영 지원 정책방안 연구(2015) 등이 있다.

목차

CHAPTER 01 수소경제의 부상 2

1. 기후변화 실상 및 대응 8

2. 탄소중립 달성 27

3. 친환경 미래 신산업(신성장동력) 발굴과 육성 47

4. 기후위기 대응, 친환경 미래 신산업 육성과 수소경제의 필요성 55

CHAPTER 02 수소경제의 운용 원리 58

1. 수소, 수소에너지 61

2. 수소경제의 개념과 기능 77

CHAPTER 03 수소경제 정책동향 126

1. 해외 수소경제 정책동향 129

2. 국내 수소경제 정책동향 171

3. 국내외 수소경제 클러스터 계획 및 추진 사례 183

4. 국내외 수소도시 조성 사례 220

CHAPTER 04 수소경제의 발전과제 260

1. 수소생태계의 구축 강화 263

2. 수소소부장산업의 육성 275

3. 수소기술의 육성 279

4. 수소전문기업의 육성 강화 286

5. 수소활용 부문 활성화 290

6. 수소경제 클러스터의 조성 304

7. 수소산업 규제개혁 323

8. 지방정부의 수소경제 발전 로드맵 수립 326

9. 기업의 수소경제 경영전략 강화 341

10. 주민수용성 증대 350

CHAPTER 05 수소경제가 그리는 미래像 358

1. 수소경제 기능만으로 전 세계 이산화탄소 배출량 50% 감축 기여 361

2. 게임체인저 ‘천연수소’ 생산-유통-활용 363

3. 전국 13,135개 주유소·LPG충전소의 1/4 대체할 액화수소충전소 366

4. 2050 수소에너지로 움직이는 대부분의 운송수단 368

5. 2050 수소에너지로 움직이는 대부분의 국토공간과 도시생활 370

6. 세계 최고수준 수소경제 선도국가 도약 371

참고문헌 376