2023년 6월 미국 에너지부에서 발표한 수소 전략 및 로드맵에서는 2050년까지 5000만 톤의 청정 수소를 생산한다는 목표를 제시하며, 핵심적인 3가지 전략과 그 전략을 실행할 수 있는 다양한 계획을 제시하였습니다.
미국의 수소정책을 발표한 배경은?
대 전제는 기후변화에 대응을 위한 국가 전략이며, 그중 신재생 에너지 분야에서 수소 산업 육성을 통해 새로운 경제 성장을 기대하고 있습니다. 즉, 다른 신재생 에너지와는 다르게 수소는 거대한 유통, 인프라, 에너지 산업 등 인프라 산업을 일으킬 수 있는 미래 가치로 보고 있죠.
따라서, 수소 경제를 일으킴과 동시에 에너지 안보를 강화하고, 기후변화에 적극 대응하는 모습을 보임으로써 강대국의 위치를 굳건히 지키고자 하는 의지가 있으며, 가장 큰 이유로는 수소 분야에서 선도적인 위치를 차지하고자 하는 목표가 있습니다.
이러한 목표 달성을 위해 교통, 인프라, 산업, 전력 등 다양한 분야에서 청정수소를 활용하여 탄소 배출량을 줄이면서 미래 에너지 시장에서 중요한 역할을 하고자 할 것으로 예상되고 있습니다.
추가로 DOE에서 2023년 10월에는 청정 수소 허브 정책 발표(Regional Hydrogen Hubs, H2Hubs)를 통해 수소 허브 7개 지역을 확정하고 70억 달러의 인센티브를 지원키로 결정했죠.
이처럼 미국은 수소 경제를 구축하기 위해 정책을 꾸준히 제시함으로써 국가 전략으로 가시화하고 있는 모습입니다.
청정수소는 어떤 수소인가?
미국의 청정수소 정의는 수소 1kg 당 2kg CO2eq 이하의 탄소집약도로 생산된 수소를 의미하며, 그린수소를 포함한 블루수소, 핑크수소까지 청정수소로 보고 있습니다.
청정수소 종류
- 그린수소 : 풍력, 태양열과 같은 신재생 에너지로부터 얻은 전기로 물을 전기분해하여 얻는 수소로 완벽한 탄소 제로 에너지입니다.
- 블루수소 : 천연가스의 주성분인 메탄(CH4)을 화학반응을 일으키거나 천연가스 개질을 통해 얻는 수소로 이때 부수적으로 나오는 이산화탄소(CO2)를 포집하기 때문에 청정수소로 여기고 있습니다. 다만 블루수소를 얻기 위해 결국 화석연료를 사용하기 때문에 깨끗한 수소는 아니죠.
- 핑크수소 : 원자력 발전을 통해 나오는 전기로 물을 전기분해하여 얻는 수소입니다. 이 또한 원자력이란 방사능 물질을 사용하여 수소를 얻는 방식이기 때문에 깨끗하다고는 볼 수 없습니다.
미국 국가 청정 수소 전략 및 로드맵 내용(u.s. national clean hydrogen strategy and roadmap)
미국의 수소 정책 전략 및 로드맵은 아래 구성과 같이 수소 경제를 이루기 위한 목표, 그 목표를 실행하기 위한 3가지 전략과 액션플랜이 담겨 있습니다.
미국은 위 3가지의 수소를 청정 수소로 정의하여 산업 경제를 일으키기 위한 준비를 진행 중에 있습니다.
다만, 기후대응 시민 단체들은 그린수소 이외에 블루수소와 핑크수소를 포함시켰다는 이유로 현재도 반기를 들고 있지만, 미국 정부는 위 3가지 수소를 청정수소로 정의하고 정책을 추진하고 있죠.
미국 수소 정책의 3가지 전략 및 7가지 실행 계획
미국의 수소 정책의 목표는 2050년까지 청정수소 생산 능력을 늘려 공급을 확대하고 수요를 증가시켜 청정 수소 활용 분야를 확대한다는 거대한 계획이 2023년 6월에 에너지부에서 발표한 “U.S. National Clean Hydrogen Strategy and Roadmap”에 담겨 있습니다.
청정수소 생산 계획과 전략
- 2030년까지 1000만톤과 함께 청정수소 주유소 인프라 구축
- 2040년까지 2000만톤 생산
- 2050년까지 5000만톤 생산
결과적으로 2050년 탄소중립 목표의 10%를 청정수소로 생산할 계획을 가지고 있습니다.
이러한 청정수소를 산업에 확대 적용하기 위해 생산 비용을 1kg당 1달러 달성을 목표로 삼고 3가지 전략과 7가지 계획을 수립하였습니다.
결국 아래 그림과 같이 신재생 에너지, 원자력, CCS를 이용하여 전기를 만들고 그 전기를 사용하여 청정수소를 만드는 수소 경제를 통해 다양한 분야에 경제 활성화를 시킨다는 내용을 도식화하고 있습니다.
수소 정책 3가지 핵심 전략
2023년 미국 에너지부(DOE)에서 제시한 수소 정책 전략을 요약하면 아래와 같습니다.
관련 수소 산업 분야에 규제를 낮추고 인센티브를 제공함으로써 생산할 수 있는 청정 수소 단가를 낮추고, 결국 수소 관련 산업 인프라들이 확대시켜 수소 경제를 일으킨다는 전략과 로드맵입니다. 그러기 위해서는 3가지 전략이 필요하다는 내용입니다.
전략 1 : Focus on Regional Networks
- 청정수소 네트워크 확대 : 청정수소를 생산하기 위해 기술 개발과 지역별 인프라 구축을 지원
전략 2 : Reduce the cost of Clean Hydrogen
- 청정수소 비용절감 : 전략적 정책과 투자를 통해 수소 수요를 받아줄 시장 확대 촉진
전략 3 : Target Strategic, High-Impact Uses of Clean Hydrogen
- 청정수소 공급확대 : 정부 지원을 통해 연구개발 및 수소 기술 경쟁력을 확보하고 글로벌 리더십 발휘
수소 정책 실행 계획
1. 수소 생산 관련
2050년까지 500만 톤 생산 및 2030년까지 청정수소 1kg 당 1달러 목표를 설정하였으며, 수소 생산을 위해 전기분해, 탄소 포집 및 저장(CCS), 저탄소 수소 생산기술 개발 투자를 확대하여 목표를 달성하는 계획이 담겨 있습니다.
많은 기후 단체들이 완벽한 탈탄소 에너지인 그린 수소만 정책에 반영하라는 의견이 제시하고 있지만, 미국 정부에서는 청정수소란 개념으로 약간의 탄소 배출을 허용하는 듯한 모습을 보이고 있죠. 결국 생산성과 규모의 경제를 이루기 위해서 판단한 정책으로 보입니다.
2. 국제 협력 관련
일반적인 내용으로 미국 혼자 할 수 있는 규모가 아니기 때문에 글로벌 청정 수소 시장 및 기술 개발 협력 강화한다는 계획을 잡고 있습니다.
3. 수소 인프라 관련
전국 수소 주유소 인프라 구축 및 수소 저장 기술 개발 지원한다는 계획을 담고 있습니다. 아래와 같이 2018년 기준 미국에는 하루 수소 생산 능력을 갖춘 지역들이 있으며, 이미 수소 파이프라인, 천연가스 파이프 라인이 구축되어 있습니다.
남쪽에 에너지 거점들이 있는 이유는 태양광, 태양열이 풍부하며, 일조량이 상당하기 때문에 더욱 유리한 상황인 거죠. 즉, 신재생 에너지에서 나오는 전기를 사용하여 수소 생산 거점을 확대시켜 미국 전역에 수소 에너지 공급을 한다는 취지입니다.
4. 수소 수요 관련
청정 수소를 활용할 수 있는 교통, 산업, 전력 등의 분야에 확대 적용을 통해 수요 자체를 늘린다는 계획을 담고 있습니다.
5. 연구개발 관련
일반적인 얘기로, 청정 수소 생산, 저장, 운송, 활용기술 투자 확대함으로써 생산 단가를 낮추고, 수소 경제에 글로벌 리더로써 역할을 하려는 의지를 담고 있습니다.
6. 규제 및 인센티브 관련
청정 수소 산업 육성을 위해 규제를 개선하고 관련산업에 인센티브를 제공함으로써 민간 산업 분야의 촉진을 일으키는 계획을 가지고 있습니다.
7. 전문 인력 육성 관련
청정 수소 산업 인력 양성 및 교육 프로그램 개발을 함으로써 정부, 기업, 학계를 아우르는 기술발전에 협력이 필요하다는 계획이 담겨있습니다.
이와 같이 미국의 청정 수소 전략 및 로드맵 보고서의 결론은 2050년까지 5000만 톤 이상의 청정 수소를 생산하고 가격은 1kg당 1달러라는 저비용을 통해 다양한 산업분야를 촉진할 계획을 가지고 있습니다.
또한, 7개 지역을 수소 허브로 운영함으로써 10억 달러 이상의 투자를 통해 70만개 이상의 일자리를 창출함과 동시에 결과적으로 대기 중으로 배출되는 이산화탄소를 연간 1억 톤 이상을 감축할 계획의 내용입니다.
미국 입장에서는 청정수소 전략은 국가의 에너지 안보를 강화하고 탄소 배출을 저감함으로써 글로벌 리더로써의 역할을 기대하고 있으며 수소 경제를 통해 경제 성장까지 도모하기 위한 계획을 가지고 있는 것으로 보입니다.