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[전문가오피니언] 모로코의 그린 수소 생산 및 수출 허브 전략
아프리카ㆍ 중동 기타 서상현 포스코 경영연구원 수석연구원 2021/06/03
2021년 바이든 행정부 등장과 함께 기후 변화에 대한 대응을 위한 탈탄소 및 넷 제로(Net Zero, 탄소 배출 제로) 정책 등이 글로벌 주요 이슈로 부상하면서 탈탄소화 경제의 핵심인 수소 경제에 대한 시장의 관심이 급증하고 있다. 수소는 탄소배출이 적은 에너지로 2030년까지 그린·저탄소 수소 생산능력은 670만 톤까지 확대될 전망이다. 이는 2019년에 예상했던 230만 톤보다 3배나 증가한 수치로 기후 변화에 대응하려는 정부 및 기업들의 수소 부문 투자가 크게 증가하고 있기 때문이다. 수소 중 특히 그린 수소는 태양광 및 풍력 등 신재생에너지로 생산한 탄소 제로 에너지로, 궁극적으로 2050년 탄소 제로 시대 달성을 위해서 세계는 그린 수소 에너지에 집중할 전망이다.
MENA지역의 그린 수소 생산 이점
MENA(Middle East and North Africa) 지역은 태양광 및 풍력 등 저렴한 신재생 에너지원을 바탕으로 최적의 그린 수소 생산지로 부상하고 있다. MENA 지역은 태양광 복사량과 풍속(8m/s 이상)이 풍부하여 그린 수소 생산 비용이 세계에서 가장 저렴한 지역에 속한다. 이는 생산 단가가 가장 낮은 신재생 에너지원을 활용한 전해조를 통해 그린 수소를 생산함으로써 비용 경쟁력을 확보하는 것이 가능하다는 의미이다.
이로 인해 글로벌 수소 최대 수요국으로 부상 중인 EU에 파이프라인 수송, 암모니아 형태 등으로 수소를 수출할 수 있어. MENA 지역 국가들에 유럽의 수소 산업 투자가 유입되고 있다. 특히 북아프리카와 EU는 모로코-스페인, 알제리 및 리비아-이탈리아 등 천연가스 수송 파이프라인이 이미 연결되어 있어 수소 수출 시 이를 활용할 수 있다. 또한, LNG 추진선을 수용하기 위한 기존 항구 인프라가 잘 구축되어 있어, 미래의 수소 추진 선박을 수용할 준비 또한 갖춰져 있다. 그린 수소의 글로벌 수요는 2050년까지 5억 3,000만 톤으로 추산되며, 2050년까지 약 104억 배럴(현재 세계 석유 생산량의 37%)의 석유 수요를 대체할 것으로 예상된다.
모로코, 그린 수소 생산 최적지
모로코는 석유 및 천연가스 등 탄화수소 계열 자원은 부족하지만, 우수한 태양광 및 풍력 잠재력으로 경쟁력 있는 그린 에너지 및 수소 생산에 최적의 국가로 부상 중이다. 모로코까지 뻗어 있는 사하라 사막은 1년 내내 일사량이 2,500~3,000kWh/m2로 세계에서 가장 햇볕이 잘 드는 지역이며 또한 연평균 풍속이 8~9m/s에 달하는 등 유럽의 해상 조건에 필적하는 풍속을 가지고 있어 풍력 발전에도 유리하다. 모로코는 2020년에 전체 전력 중 신재생 에너지 전력 비율을 42%까지 달성했으며, 2030년에는 52% 목표 달성도 무난할 것으로 보인다. 이렇게 되면 태양광, 풍력 등 신재생 에너지 발전량이 약 11GW에 달할 것으로 예상된다. 모로코는 사하라 사막의 관문인 와르자자트(Ouarzazate)에 누르(Noor) 태양광 단지 건설 프로젝트를 진행 중이며 완료 시 최대 발전 능력은 총 582MW 규모가 될 전망이다. 모로코의 풍부한 태양광과 풍력의 조합은 전기 분해 공정에 높은 부하율을 제공하며 이는 그린 수소 생산 비용의 경쟁력으로 이어질 수 있다.
태양광 발전 프로젝트와 함께 모로코는 2019년 850MW 풍력발전 단지에 대해 MWh 당 €28의 입찰을 발표했지만 2030년에는 전력 생산비용이 MWh 당 €10~20까지 하락할 것으로 예상되어 추가적으로 대규모 풍력발전 단지 조성도 추진하고 있다.
이처럼 신재생 에너지 생산비용이 감소함에 따라 수소를 생산하는 전해조 효율이 80%이고 CAPEX(자본 투자)가 kW 당 €300이면 수소는 kg당 약 €1로 생산될 수 있는데, 이는 유럽보다 낮은 수준으로 생산 측면에서 경쟁력을 가질 수 있다.
<그림 1> 모로코 그린 수소 이니셔티브 개요
* 출처: 모로코 IRESEN
이를 바탕으로 모로코 정부는 수소 산업 발전을 위해 2019년 국가 수소위원회(National Hydrogen Commission) 창설과 수소 에너지에 대한 국가 로드맵 수립 등 수소 에너지에 대한 관심을 제고하고 있으며 그린 수소생산 분야에서 글로벌 리더가 될 준비를 하고 있다.
모로코 그린 수소 수출 전략
2016년 COP22(기후 변화에 관한 유엔 회의) 이후, 모로코 정부는 그린 수소, 그린 암모니아 등 고부가가치 제품의 생산 및 수출을 위한 선도적인 국제 허브가 되는 것을 목표로 하고 있다. 신재생에너지 연구소(IRESEN, Institut de Recherche en Energie Solaires et Energies Nouvelles)가 모로코 에너지 및 환경부의 지원 하에 신재생 에너지 연구소가 국제 허브 전략을 추진 중에 있다. 현재 모로코는 2020년에 발표된 수소 로드맵을 정교화하고 있으며 일부 파일럿 프로젝트를 통해 확장 가능성에 대한 논의가 진행되고 있다. 모로코는 지리적 이점, 에너지 상호 연결성 및 풍부한 재생 에너지 자원 덕분에 그린 수소개발에서 ‘핵심 플레이어’가 될 수 있다.
<그림 2> 국가별 수소 수출 잠재력
* 출처: Hydrogen Council, 2021
옥스퍼드 대학 교수진이 설립한 영국 국적의 에너지 연구 기관 오로라에너지리서치(Aurora Energy Research)의 최신 연구에 따르면, 2030년 모로코에서 수출된 그린 수소가 유럽에서 제조된 그린 수소보다 저렴할 것으로 예상됨에 따라 유럽은 필요로 하는 그린 수소 상당량을 모로코로부터 수입할 것으로 보인다.
이 연구에 따르면 2030년 생산비용만을 고려할 때 전해조와 함께 배치된 태양광을 통해 모로코에서 생산된 그린 수소가 가장 저렴하여 노르웨이, 러시아 또는 네덜란드에서 생산된 블루 수소와 유럽에서 생산된 그린 수소보다도 저렴할 것으로 전망하고 있다. 모로코에서 수입된 수소가 전환 및 운송비용에도 불구하고 유럽에서 생산된 수소와 비용 경쟁력이 있을 수 있음을 보여 주는 것이다.
신재생 에너지인 전기와 물로 만든 그린 수소는 유럽의 탈탄소화 미래 경제에서 중요한 역할을 할 것이다. 최근 많은 시나리오에서 볼 수 있고 유럽 그린 경제의 틀에서 유럽위원회가 옹호한 것처럼, 태양과 풍력과 같은 신재생 에너지가 지배하는 시스템에서 그린 수소 에너지는 산업공정, 철강 및 비료와 같은 원료, 난방 및 운송 연료와 연결된다. 또한, 수소는 기존 천연가스 인프라를 사용하여 장거리에 걸쳐 비용 효율적으로 저장 및 운송할 수 있다. 따라서 탈 탄소화 시대에 그린 수소는 탄화 수소 계열 에너지원을 완전히 대체할 가능성이 있으며 유럽은 2050년까지 탄소 제로 시대를 준비해야 하는 입장에서 모로코의 경쟁력 있는 그린 수소가 필요한 상황이다.
제한된 규모와 인구 밀도로 인해 유럽은 자체에서 모든 재생 에너지를 생산할 수 없다. 따라서 수소 에너지의 상당 부분이 수입될 것으로 추정되며, 생산 단가나 운송 비용을 고려할 때 북아프리카지역에 위치한 국가들이 주요 수출국이 될 가능성이 크다. 이미 오늘날 유럽에서 소비되는 천연가스의 13%와 석유의 10%는 북아프리카에서 수입되고 있어, 이 지역과는 에너지 공급 밸류체인이 이미 구성되어 있다. 그린 수소의 거래 또한 기존 밸류체인을 이용해 비교적 쉽게 이루어질 전망이다.
그린 수소 생산을 위한 유럽과의 기술 협력
모로코는 내수 및 수출을 위해 세계 최고의 수소 경제를 개발할 잠재력이 있으며 유럽은 공동 프로그램을 개발하여 모로코에서 경쟁력 있는 그린 수소를 확보하는 데 관심이 있다. 이를 위해 2020년 6월 독일은 베를린에서 서명된 독일-모로코 수소 협정을 통해 모로코의 수소생산 공장 건설 및 후속 그린 경제를 위한 지원을 제공하기로 했다. 독일 정부는 이미 3억 유로에 달하는 지원을 약속하였고 투자를 통해 향후 모로코에서 그린 수소를 안정적으로 공급받을 예정이다.
이 협약에는 그린 수소 생산을 위한 ‘power-to-X1)’ 프로젝트와 이에 대한 플랫폼 구축, 지식 이전 및 강화 등이 포함되며 협력의 틀에는 수소와 메탄올 생산 등에 대한 관심이 포함된다. 이번 협력의 목표는 모로코에서 ‘Power-to-X’ 부문을 개발 및 홍보하고 아프리카에 그린 수소를 위한 최초의 산업 플랜트를 설립하는 것이다.
모로코 그린 수소생산의 제한 요인들
위에서 언급한 것처럼 모로코는 신재생 에너지 생산의 최 적 조건을 갖추고 있고 이를 바탕으로 그린 수소생산 비용 측면에서도 세계에서 가장 경쟁력을 갖춘 국가로 부상하고 있다. 이러한 모로코의 장점에도 불구하고 그린 수소생산에 제한을 가하는 요인들도 있다.
첫째, 현재 모로코의 에너지 발전을 주도하는 것은 정부 및 국영기업들로 민간기업들은 상대적으로 수소 경제 참여가 제한되어 있다. 그린 수소 생산을 위해서는 막대한 투자가 필요하기 때문에, 민간기업의 참여를 유도할 필요가 있다.
둘째, 그린 수소 생산이 수출용으로 치우쳐 있어 현지 수소경제의 위축을 가져올 수 있다. 일부 제조업 부문에서 모로코는 아프리카 역내에서 경쟁력을 갖추고 있는데, 특히 자동차와 항공산업 등은 유럽의 투자를 통해 급성장하고 있는 분야이다. 해당 산업들도 향후 탄소배출세 부담으로 경쟁력에서 뒤떨어질 수 있으므로 그린 수소생산을 국내 업체들에도 활용할 수 있는 시스템을 만들어야 하지만, 국내 수소경제 활성화에 대한 방안은 아직 없다.
모로코는 내수와 수출을 위해 세계 최고의 그린 수소 경제를 개발할 잠재력이 있다. 또한, 유럽은 공동 프로그램을 개발하고 모로코에서 경쟁력 있는 그린 수소를 확보하는 데 관심이 있다. 따라서 유럽과 모로코의 그린 수소 생산을 위한 협력은 모로코를 세계 최대 그린 수소 생산 및 수출기지의 최적지로 활용할 수 있는 기지가 될 것이다.
* 각주
1) Power-to-X: 전기에너지를 수소, 메탄 등과 같은 다른 연료로 변환하여 저장하는 기술을 총칭
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