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[전문가오피니언] 칠레의 그린수소 전략과 한국 기업들과 협력 방안
칠레 오성주 포스코경영연구원 수석연구원 2021/07/30
포스트 코로나19 시대의 환경 변화
2020년 3월부터 전 세계를 강타한 코로나19 바이러스는 현재까지 약 1억 8,000만 명의 감염자와 390만 명의 사망자를 내면서 아마도 21세기 최악의 펜데믹 중 하나로 기록될 것이 분명해 보인다. 코로나19 팬데믹은 개발도상국들뿐만 아니라 일반적으로 선진국이라고 말하는 미국과 유럽 국가들조차도 대규모 감염병에 대한 방역 체계가 얼마나 부실한지, 또 보건 의료 시스템은 얼마나 자본주의 논리에 좌우되어 왔는지 그 현실을 여실히 보여주었다. 더불어 우리는 백신의 개발과 보급 과정에서도 인간의 존엄성 같은 보편적 가치는 무시될 수 있으며, 국제 사회가 얼마나 냉정하고 이해 관계에 의해서 움직이는지를 다소 불편하게 목격하기도 하였다.
사실 최근 수년간 이미 세계는 신자유주의가 낳은 부작용으로 보호무역과 통상 마찰, 미-중 패권 경쟁 등 다원주의 체제가 붕괴되고, 양극화가 심화되며 지구촌 곳곳에서 많은 갈등을 경험해왔다. 코로나19 팬데믹은 마치 그 결정판처럼 국가 간 교류를 극단적으로 단절(untact)시킨 듯 하지만, 백신 보급률이 빠르게 증가한 선진국에서조차 계속되는 변이 바이러스 출현과 재유행으로 고통이 반복되는 것을 보면, 어쩌면 이번 팬데믹은 전 세계가 인류애로 동시에 합심해야만 이를 극복할 수 있다는 지혜를 알려주고 있는 것이 아닌가 생각해 본다.
한편, 최근 국제 사회는 포스트 코로나19 시대를 준비하면서 도널드 트럼프 전 미국 대통령 집권 당시 추진했던 미국 우선주의로 인해 약해진 국제 규범을 재건하고, 코로나19로 이탈한 세계 경제의 성장 궤도를 바로잡아 지속 성장을 이어 가기 위해 분주히 노력하고 있다. 때마침 등장한 미국 바이든 행정부는 ‘탄소 중립’이라는 범지구적 테마를 각 국 정부에 중요한 과제로 던져 주고 다가올 미래에 대한 공동의 대응을 재촉하고 있다.
코로나19가 장기화되고, 경제 회복 과정에서 탄소중립에 대한 대응마저 선진국과 저개발국간 경쟁력 차이로 양극화가 되지 않을까 하는 우려 속에 칠레는 선진국과의 협력, 또 민관의 협력으로 시너지를 창출한 사례들을 보여주고 있어 소개해 보고자 한다.
칠레의 그린수소 국가 전략
칠레는 중남미 국가 중에서는 처음으로 그린수소1)를 국가 전략 사업으로 채택하였다. 지난 2020년 11월, 세바스티안 피녜라(Sebastián Piñera) 칠레 대통령은 영국, 독일, 캐나다 관계 부처 장관, 세계은행(WB, World Bank)과 미주개발은행(IDB, Inter-American Development Bank) 총재, 국제에너지기구(IEA, International Energy Agency) 사무총장 및 관련 주요 인사들이 비대면으로 참여한 그린수소 정상회의(Green Hydrogen Summit-Chile 2020)를 개최하였다2). 이 회의에서 칠레 정부는 글로벌 에너지 전환과 탈탄소화 목표 달성을 위한 그린수소의 역할을 강조하고, 수소 경제 개발에 있어 신흥국 리더로서 칠레의 전략을 강조하였다. 또한, 칠레 정부는 EU, 미국, 일본, 호주, 싱가폴, 영국 등 선진국들과 협력하여 신재생 에너지 산업을 적극 육성하고, 해외 투자 유치를 통해 그린수소 사업을 칠레의 미래 성장 동력으로 키우려는 계획을 밝혔다.
<그림 1> 칠레 국가 수소 전략
* 출처: InvestChile, MCKinsey & Co. Report 재인용
칠레의 그린수소 국가 전략(National Green Hydrogen Strategy)의 구체적인 내용들을 살펴보면, 주요 계획과 목표는 다음과 같다.
- (~2030년) 그린수소 최저비용 생산국 지위 확보로 세계에서 가장 저렴한 그린수소 생산
- (~2040년) 그린수소 주요 3대 수출국 지위 확보
- (~2050년) 탄소중립 달성: 그린수소 생산을 위한 5GW 규모의 수전해3) 능력 확보
<그림 2> 세계 권역별 그린수소 생산 단가
* 출처: InvestChile, MCKinsey & Co. Report 재인용 (2030년 기준)
이를 달성하기 위한 정책 방안으로서,
1) 초기 그린수소 프로젝트 추진을 위해 5,000만 달러를 조성(선진국과 기술 격차 조기 해소 및 혁신적 연구개발 지원)
2) 사업 개발을 위해 약 1만 2,000헥타르 공공용지 매각
3) 제도 개혁 및 신규 규정 마련
4) 3개의 컨소시엄(1개 컨소시엄 당 전기분해 1GW 용량 설치) 구성을 위한 2개 태스크포스(TF, Task Force) 설치 등을 마련하기로 하였다.
2019년 국제에너지기구(IEA)4)가 발간한 보고서에 따르면, 칠레는 전 세계에서 가장 저렴하게 그린수소 생산이 가능한 것으로 평가받는 국가 중 하나이다. 이는 그린수소 생산 원가의 45~75%를 차지하는 재생에너지 생산에 있어 칠레가 절대적으로 우위에 있기 때문이다.
칠레는 동서로 좁은 지형의 특성상, 해안가와 내륙 지방에서 풍력이 거의 동일하며, 특히, 최남단의 파타고니아 지역은 북쪽의 안데스 산맥에서부터 높이가 점점 낮아지면서 고원 지대의 특성을 보이는데, 남극과 가까워 거센 바람이 풍력 발전에는 매우 유리한 환경이다. 또한, 중부 지역에 있는 아타카마 사막은 일조량이 세계 최고 수준이어서 칠레는 이 풍력과 태양열을 이용한 재생 에너지 발전에 있어 천혜의 환경을 갖추고 있다. 칠레는 이러한 지역적 특성을 활용하여 남부 마가야네스(Magallanes) 지역과 아타카마 사막(Atacama Desert) 지역에서 2030년까지 지구상에서 가장 저렴하게 그린수소를 생산하여 전 세계에 판매할 계획이다.
한편, 물류비를 포함한 지역별 액화수소 수출 가격을 예상해 보면, 아시아의 주요 수요처인 한국과 일본까지 도착지 항구(Destination Port) 기준, 칠레산 액화수소(1.4달러/kg, 한화 약 1,600원)의 운송비(1.5달러/kg, 한화 약 1,720원)가 호주산 액화수소(2.3달러/kg, 한화 약 2,640원)의 운송비(1.2달러/kg, 한화 약 1,380원) 보다 kg당 0.3달러(한화 약 345원)가 더 들어 가지만 생산 단가는 칠레산이 kg당 0.9달러(한화 약 1,034원)나 저렴하여 전체 가격 측면에서 kg당 0.6달러(한화 약 670원) 정도 더 경쟁력이 있을 것으로 칠레 정부는 기대하고 있다.
<그림 3> 지역별 액화수소5) 수출 가격 비교
*출처: InvestChile, MCKinsey & Co. Report 재인용 (2030년 도착지 기준, 달러/kg)
유망 협력 프로젝트 소개(선진국) ①
Haru Oni Hydrogen Project
*HIF(Highly Innovative Fuels) Project라고도 불림
2020년 12월, 독일 유명 자동차 회사인 포르쉐는 AME(칠레 에너지 기업), ENAP(칠레 석유 기업), 지멘스(Siemens, 독일 에너지 기업), 에넬(Enel, 이탈리아 재생에너지 기업) 등과 협력하여 칠레 마가야네스(Magallanes) 지역 카보 네그로(Cabo Negro) 공장에서 초기 투자금 3,500만 유로(한화 약 471억 원)를 들여 온실가스를 배출하지 않는 그린수소 생산 설비 건설을 발표하였다. 이 프로젝트에는 독일 정부도 820만 유로(한화 약 110억 원)를 지원하는데, 2021년 5월, 칠레 정부로부터 사업 승인도 받았다. 동 프로젝트가 완공될 경우, 이 공장은 남미 최대 규모의 그린수소 생산설비로서 여기에서 풍력 에너지로 생산된 전력으로 물을 전기 분해하여 수소를 생산하게 될 것이다.
또한, 이 프로젝트는 이렇게 생산된 수소로 친환경적이면서 탄소중립 합성연료(e-fuel6))인 e-메탄올, e-가솔린 등을 세계 최초로 생산하는 파일럿(Pilot) 공장 역할도 수행할 예정이다. 이 계획은 2022년 시범 단계로서 연 13만ℓ를 생산하고, 2024년에는 연 5,500만ℓ를 생산하며, 2026년 이후부터는 연 5.5억ℓ의 e-가솔린을 생산할 예정이다.
<그림 4> Haru Oni Hydrogen Project
*출처: InvestChile, Energías Renovables 재인용
유망 협력 프로젝트 소개(민관) ②
HYDRA Project
칠레 정부는 광업용 차량들에 사용하는 디젤 연료를 장기적으로 수소 에너지로 바꾸기 위해서도 노력하고 있다. 칠레 생산진흥청(CORFO)은 민관 협력 이니셔티브로 탄생한 AltaLey社의 Mining R&D 센터와 함께 수소-디젤 복합연소 시스템 차량과 연료 전지(fuel cells)를 이용한 광업용 이모빌리티(Electromobility) 개발을 진행 중에 있다. 수소-디젤 복합 엔진 트럭은 올해 안에 시범 운행을 목표로 하고 있으며, 이를 통해 상당량의 CO₂ 배출을 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있다.
칠레는 전 세계 온실가스 배출량의 약 0.3% 비중을 차지하고 있는데, 이들 대부분이 광업용 덤프 트럭과 운송용 차량 등의 디젤 기관에서 나오는 CO₂와 N₂ 화합물이다. 칠레 정부는 디젤 연료 수입을 수소로 대체함으로써 환경 오염 이슈에 관한 지역 사회와 광산 기업간 갈등 해소에 기여할 수 있을 것으로 보며, 수소 사용 시에 부산물로 발생하는 물은 구리와 리튬 채굴에 필요한 방대한 산업 용수의 일부로 재활용할 예정이어서 일석이조의 효과도 기대된다.
<그림 5> HYDRA Project
*출처: Google search
한국의 수소 경제 추진 계획
한국도 수소 경제로의 전환에 있어서는 어느 국가에도 뒤처지지 않을 만큼 매우 잰 걸음을 보이고 있다. 한국 정부는 이미 지난 2019년 1월, ‘세계 1위 수소경제 국가’로의 비전을 담은 수소경제 활성화 로드맵을 수립하였고, 2020년 2월에는 세계 최초로 수소경제 육성 및 수소 안전관리에 관한 법률(일명 ‘수소경제법’)을 세계 최초로 제정하기도 하였다. 또한, 같은 해 7월에는 국무총리 주재로 수소경제의 컨트롤타워 역할을 하는 제1차 수소경제위원회를 출범시키기도 하였다.
한국 정부의 추진 계획과 사업 내용들을 구체적으로 살펴보면, 전국을 4대 권역으로 나누어 중규모 수소 생산기지를 구축하고, 2025년까지 소규모 생산기지 40여 곳을 우선 마련하기로 하였다. 또한, 제조업 강국의 특성을 살려 2030년까지 수소전기차 85만 대를 보급하고, 수소충전소 660개를 만들기로 하였다. 또한, 2040년까지는 수소 전문 기업 1,000개를 육성하기 위해 수소 모빌리티, 연료전지, 액화수소, 수소충전소, 수전해 등 5대 분야를 중점으로 수소 관련 소재∙부품∙장비 프로젝트들을 추진하기로 하였다. 그리고 장기적으로는 제주도의 풍력, 전남의 태양광 등 재생 에너지 발전과 연계하여 다양한 그린수소 사업도 추진할 예정이다.
한편, 민간 분야에서도 수소경제 활성화와 탄소중립 실현을 위해 글로벌 기업들을 중심으로 수소 관련 사업들이 활발하게 검토되고 있다. 먼저 현대차, SK, 포스코, 효성이 선두에 나섰는데, 이들은 민간 주도의 협력 필요성에 공감하면서 한국판 수소위원회인 ‘수소기업 협의체’를 올해 9월 중으로 설립하기로 하였다. 수소기업 협의체는 CEO레벨의 협의체로 운영되고, 정기 총회와 포럼 개최 등을 통해 국내 기업의 투자 촉진을 유도하고 수소산업 밸류 체인 확대를 추진한다는 계획이다.
한국 기업들의 구체적인 사업 계획들을 살펴보면 다음과 같다.7)
현대자동차는 2013년부터 세계 최초로 수소전기차를 양산하는 등 글로벌 시장을 선도하고 있으며, 2030년까지 연간 수소전기차 50만 대, 수소연료 전지 시스템 70만 기를 생산하겠다는 구상이다. 아울러, 상용 수소전기차 개발에 역량을 집중하여 경쟁력 있는 신차를 연이어 선보일 방침이다.
SK는 2020년 말 수소사업 전담조직인 ‘수소사업추진단’을 신설하고, 2025년까지 수소 생산-유통-소비에 이르는 밸류 체인을 구축함으로써 글로벌 1위 수소에너지 기업으로 도약한다는 목표다. 이와 함께 2023년 부생수소 3만 톤을 시작으로 2025년부터는 친환경 청정수소 25만 톤을 포함, 총 28만 톤 규모의 수소를 생산할 계획이다.
포스코는 ‘수소경제를 견인하는 그린수소 선도기업’ 비전 아래 수소사업을 신성장동력으로 삼아 2050년까지 그린수소생산 500만 톤, 수소 매출 30조 원을 달성하겠다는 목표를 제시하였다. 뿐만 아니라 친환경 수소환원제철 공법 개발을 통해 2050년까지 사업장 탄소 배출 제로화를 실현하겠다는 계획이다.
마지막으로 효성은 수소의 생산부터 공급에 이르는 밸류 체인 구축을 추진하고 있다. 효성중공업이 2023년까지 글로벌 기업 린데(Linde)와 함께 울산 용연 국가산업단지에 연산 1만3천 톤 규모의 액화수소 공장을 건립하며, 전국 30여 곳에 대형 액화수소 충전소를 세우는 등 수소 공급 네트워크 구축에도 힘을 쏟고 있다.
현대차, SK, 포스코, 효성 등 4개 社가 수소기업협의체 설립 추진과 함께 향후 수소 관련 사업에 역량을 집중하면서 탈탄소 시대를 선도해 나감에 따라 후발 기업들의 수소 사업 참여 및 투자가 기대되고 있다.
글을 마치며
2021년에도 코로나19 팬데믹 상황이 지속되면서 글로벌 수요 부족이 교역과 투자의 대외 의존도가 높은 우리 경제에 직격탄이 될 수 있음에도 불구하고, 한국은 지금까지 매우 선방하면서 경제 성장을 이어가고 있다. 물론 과거 탄소 시대에 기적과 같이 놀라운 성공 신화를 보여준 한국 기업들에게는 이러한 바이러스의 위협은 일시적인 것이어서 오히려 대응하기가 더 수월했는지 모른다.
그러나 북유럽과 독일, 미국 등 재생에너지 선진국들이 오래도록 준비해 왔으며, 코로나19로 인해 빠르게 다가오고 있는 미래 탈탄소 시대는 기존에 이룬 것들을 과감히 포기하고 완전히 새롭게 산업 구조를 개선해야 하므로 한국을 비롯한 여러 신흥국들에게는 어쩌면 더 큰 시련이 될 지도 모른다.
한국은 칠레를 비롯한 태평양 인근에 위치한 중남미 국가들과 많은 공통점들이 있다. 과거에서 근현대사에 이르는 시기에 아픈 역사를 가지고 있다. 산업화 초기 부족한 자본을 얻기 위해 수출을 적극 장려하였고, 해외 투자를 유도하기 위해 시장을 비교적 일찍 개방하였다. 또한, 강대국들을 비롯하여 주변 국가들로부터 문물을 적극 받아들여 오늘날에도 유수의 글로벌 기업들 과의 사업 제휴를 두려워하지 않고, 적극 협력하되 경쟁에서 뒤처지지 않기 위해 기술 개발에도 분주히 노력하고 있다.
미래의 인류가 바라는 수소경제 사회는 초국가적인 대규모 투자와 상상을 현실로 이루는 도전적인 기술 개발이 요구되기 때문에 수소의 생산부터 저장과 운송, 그리고 이를 활용하기까지 방대한 밸류 체인 상에서 특정 국가나 몇몇 기업들이 시장을 좌우하거나 어느 누구도 그 혜택을 독점할 수 없다. 오히려 전 세계가 각 권역별로 기후적, 산업구조적 그리고 경제적 특성에 맞춰 비교 우위에 있는 산업들을 특화시킬 수 있을 경우, 더 일찍 글로벌 시너지를 만들어 낼 수도 있을 것이다.
이러한 측면에서 재생 에너지와 그린수소의 생산에서 유리한 칠레와 이를 효과적으로 활용할 수 있는 한국과의 수소 경제 협력은 이보다 더 나은 조합을 떠올리기 어려울 만큼 환상적이라고 할 수 있다. 칠레는 과거 대한민국이 고도 성장을 이어 가기 위해 선택했던 FTA추진 전략의 1호 대상국이기도 하다. 그리고 그 성공 경험이 기반이 되어 한국은 무난하게 이후 FTA를 이어갈 수 있었다. 또다시 변화의 출발대에 서 있는 한국이 미래에도 성장을 지속하기 위해 첫번째 수소 경제 협력 파트너국으로서 칠레와의 랑데부(Rendez-Vous)를 기대해 본다.
* 각주
1) 그린수소: 재생에너지 발전 전력으로 물을 전기 분해하여 생산한 수소로서 오염물질이 전혀 배출되지 않기 때문에 가장 친환경적임. 생산 방식에 따라 철강 생산이나 석유화학 공정에서 발생하는 부생수소는 이산화탄소를 발생시켜 그레이 수소라고 불리며, 그 중간 단계로서 블루 수소는 그레이 수소를 만드는 과정에서 CO₂를 포집 및 저장하여 탄소배출을 줄인 수소를 말함.
2) 이 회의에서 한국도 주재국 공관장의 발표를 통해 ‘수소경제 활성화’ 로드맵을 제시하고, 수소경제 추진 전략, 주요정책 추진 계획, 수소차 및 연료전지 분야에서 한국의 기술 경쟁력을 소개함.
3) 수전해: 물을 전기로 분해하여 수소와 산소를 생산하는 방법
4) IEA: International Energy Agency
5) 무색의 액체로, 녹는점 －259.2℃, 끓는점 －252.7℃, 그 온도에서의 비중 0.07이다. 액체산소와 접촉하게 한후 불꽃을 갖다대면 격렬하게 폭발적으로 연소하며 그 불꽃의 중심 온도는 3500℃에 이른다. 이 연소를 이용하여 대형 우주로켓의 추진력으로서 사용되고 있다(두산백과).
6) e-fuel(이퓨얼, Electricity-based fuel): 재생에너지로 물을 전기 분해하여 얻은 수소(H₂)와 대기 중에서 포집한 이산화탄소(CO₂)와 질소(N₂) 등을 결합하여 만든 연료. 석유를 전혀 쓰지 않고, 화학적 구성(탄화수소)이 동일하여 기존 가솔린, 디젤 엔진뿐만 아니라 제트엔진에도 개조없이 쓸 수 있어 편리성이 높음. 상용화 단계는 아니어서 아직 ‘꿈의 기술’로 불림.
7) 현대자동차그룹 언론 보도자료 2021.6.10 참조
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