ACROFAN

우드 맥킨지, 2030년까지 친환경 수소 비용 감소하면서 한국 수소경제 활성화 기대

기사입력 : 2020년 08월 20일 16시 35분
ACROFAN=권용만 | yongman.kwon@acrofan.com | SNS
우드 맥킨지(Wood Mackenzie)는 8월 20일, 한국의 수소경제 로드맵 달성에 대한 연구 결과를 소개하는 온라인 미디어 브리핑을 진행했다. 이번 브리핑에서 우드 맥킨지는, 2030년까지 친환경 수소의 현지 생산 비용이 절반으로 감소하면서, 한국의 수소경제 활성화 전략이 탄력을 받을 수 있을 것으로 전망했다.

한국 정부는 오는 2050년까지 수소경제 활성화를 위한 로드맵을 발표한 바 있으며, 여기에는 2022년까지 수소 전기를 사용하는 3개의 도시 계획과 수소 연료전지 자동차(FCV: Fuel Cell Vehicle) 보급 가속화 등이 포함되어 있다. 오늘날 친환경 수소의 가장 큰 과제로는 화석연료보다 2~4배 높은 비용 문제가 꼽히는데, 이는 무공해(Net-zero Emission) 정책과 재생에너지 비용의 하락, 수전해 설비 생산 산업의 활성화 및 효율성 향상 등으로, 오는 2030년까지 친환경 수소 비용은 최대 50%까지 감소할 것으로 전망된다고 소개했다.

한편, 이러한 규모의 비용 절감을 위해서는 메가와트 시간 당 30달러 이하의 재생 전기요금과 대형 수전해 구축, 높은 부하 시간 등의 조건이 필요하다. 그리고 재생에너지의 생산에 있어, 한국의 재생 에너지 전력 비율은 2019년 7% 수준이지만 2030년까지 이 비중을 20%로 높인다는 계획을 가지고 있고, 국가의 정책적 지원과 함께 이 목표에 근접한 성과를 달성할 수 있을 것으로 예상한다고 소개했다. 또한, 전통적인 화석에너지 기반의 전력 생산 비중이 낮아지고 재생에너지의 비율이 증가하는 움직임 속에서, 2030년까지 재생에너지의 생산 비용이 낮아지면서, 한국의 최종 사용자의 전력요금은 안정적으로 유지될 수 있을 것으로 전망했다.

▲ 탄소배출 감축이 어려운 부분에서 수소가 기여할 수 있는 부분이 있을 것으로 기대된다 (자료제공: 우드 맥킨지)

우드 맥킨지의 프라카쉬 샤르마(Prakash Sharma) 리서치 디렉터는 글로벌 탄소 배출 이력과 이에 따른 기후 번화 전망 모델을 소개하며, 이 시나리오에서 현재 50% 정도의 탄소 배출 비중을 차지하는 승용 운송이나 전력 부분의 탈탄소화는 비교적 손쉬울 것으로 예상했다. 반면, 나머지 50%인 난방, 중장비 수송, 산업 등에서의 탈탄소화는 보다 어려울 것으로 예상하고, 이는 적절한 기술의 부재나 경제성의 문제 때문이고, 이러한 부분들에서의 탈탄소화에서 수소가 기여할 수 있는 부분이 있을 것으로 본다고 밝혔다. 또한 탄소 배출량 감축에서는 여러 가지 일들이 단행되어야 하고, 명확한 정책과 신기술들의 도움이 많이 필요할 것이라고 덧붙였다.

한국 정부는 오는 2050년까지 수소경제 활성화를 위한 로드맵을 발표한 바 있다. 이 로드맵에서의 목표는, 수소 자동차 및 수소연료 시장에서의 기술 리더가 되는 것, 그리고 화석에너지 자원 국가에서 친환경 수소 생산국으로의 전환이 꼽힌다. 또한, 여기에는 2022년까지 수소 전기를 사용하는 3개의 도시 계획과 수소 연료전지 자동차(FCV: Fuel Cell Vehicle) 보급 가속화 등이 포함되어 있으며, 이를 기반으로 수소에 대한 투자 경쟁 또한 활발히 전개되고 있다. 그리고 수소 연료전지차의 판매 관련 목표는 ‘2℃ 상승 시나리오’에서 충분히 달성될 수 있을 것으로 보인다고 덧붙였다.

수소를 전력 부분에서 연료전지로 활용하는 측면에서는, 현재는 상대적으로 고가지만 정책 지원이 이루어진다면 장기적으로는 더 확대될 수 있을 것으로 전망했다. 수소의 가격 측면에서도 정책적인 목표는 3~4달러 정도로 제시되는데, 이는 화석은 물론 친환경 수소로도 달성될 수 있을 것으로도 예상했다. ‘친환경 수소’ 관련 프로젝트는 전 세계적으로 현재 15GW 정도 규모가 발표된 바 있고, 이 중 아시아태평양 지역의 용량은 3GW 정도로 알려져 있지만, 한국은 아직 관련 프로젝트가 많지 않은 상황이다. 그리고, 현재까지 발표된 프로젝트 파이프라인의 최종 사용 비중에는, 그리드와 모빌리티, 산업 및 화학 부분이 주로 꼽히며, 탈탄소화가 어려운 부분에서 수소와 관련된 많은 활동이 이루어질 것으로 전망했다.

▲ 친환경 수소의 가격 경쟁력은 재생에너지의 비용과 정책 등이 결합되어야 극대화될 것이다 (자료제공: 우드 맥킨지)

친환경 수소의 경우, 전력 가격과 수전해 설비의 CAPEX 등에 민감하게 움직이는데, 전력 가격이 내려가면 수소 가격도 내려가고, 수전해 설비의 CAPEX도 내려갈 가능성이 높아진다. 그리고 우드 맥킨지는, 재생에너지가 장기적으로 더 많이 사용되고 가격이 내려가는 부분까지 고려했을 때, 국내에서의 수소 생산가격은 10달러 정도에서 2달러 정도까지 내려갈 수 있을 것으로 예상했다. 하지만 가장 낮은 가격 예상치까지 가기 위해서는 전력 가격이 MW당 30달러 정도까지 내려가야 하며, 현실적으로는 MW 당 50달러 이하의 전력 가격은 정책 지원 등이 적용되어야 가능할 것이라고 덧붙였다.

한편, 수소의 경우 직접 생산하는 것 뿐 아니라 호주 등에서의 수입도 가능할 것으로 기대되며, 호주의 경우 활발한 재생 에너지 활용 등으로 비용을 낮출 수 있는 잠재력이 더 큰 것으로 평가했고, 2030년에 한국이 호주에서 친환경 수소를 수입할 때 가격적인 조건은 kg 당 3.5달러 정도가 될 것이라고 언급했다. 또한 한국의 수소경제 로드맵 이후 발전, 그린 뉴딜 정책이나 2050년까지 탄소 중립 목표 달성 등의 정책들은 수소경제의 효율성을 높일 것이고, 규모의 경제를 달성하는 경우 장기적으로 목표를 달성할 수 있는 실질적인 기회를 마주할 것으로 기대한다고 덧붙였다.

▲ 2030년에 이르면, 한국의 재생에너지 발전 비용은 화석에너지 대비 충분한 경쟁력을 갖출 것으로 기대된다 (자료제공: 우드 맥킨지)

우드 맥킨지의 알렉스 휘트워스(Alex Whitworth) 리서치 디렉터는 이 자리에서 한국의 전력 및 재생에너지에 대한 전망을 소개했다. 그는 먼저, 한국은 재생에너지 분야에서 현재는 다른 국가들에 비해 속도가 느리지만, 비용이 내려가고 ‘그린뉴딜’ 정책의 추진 등이 함께 하면서, 향후 10년 안에 이들을 따라잡을 수 있을 것이라고 전망했다. 한국은 ‘그린 뉴딜’ 정책 추진과 재생에너지 경쟁력 향상을 위해 2030년까지 풍력 및 태양광 발전 분야에 460억 달러 규모의 투자를 계획하고 있으며, 이를 통해 태양광과 풍력의 전력 비중이 2030년에는 13%에 이를 것이고, 바이오매스 및 다른 재생에너지와 합치면 재생에너지의 비중은 정책 목표인 20%에 근접한 19%가 될 것이라 덧붙였다.

2019년 기준 한국의 전체 전력량에서 재생에너지의 비중은 7% 정도고, 풍력과 태양광의 비중은 3% 정도에 불과하다. 하지만 향후 10년간 과감한 투자와 다양한 정책을 통해, 2030년에는 풍력과 태양광의 비중이 현재의 4배인 13%까지 올라갈 것으로 전망된다. 하지만 8, 9차 계획에서 석탄 발전의 비중이 줄고 있지만, 여전히 석탄발전소의 구축은 이루어지고 있고, 가장 저렴한 에너지의 위치에 있게 될 것으로 예상되는 점이 어려움으로 꼽혔다. 그리고, 향후 한국의 재생에너지 발전 비용은 2030년까지 28% 이상 감소할 것으로 전망되며, 특히 태양광 및 풍력은 이미 가스, 석탄 발전과 경쟁할 정도의 비용이고, 신규 투자 지속시 2025년에는 재생에너지가 가격 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 기대했다.

아시아태평양 지역의 재생에너지 발전 비용간 비교에서, 한국은 중위권 정도로 평가된다. 일본의 경우 분산형 태양광의 비용이 한국의 두 배 정도지만, 호주의 경우 한국의 절반 정도로 재생에너지가 저렴한 지역으로 꼽힌다. 그리고 호주의 저렴한 재생에너지 비용은, 이 재생에너지를 통해 수소를 만들어 한국으로 수출하는 모델이 가능하게 되는 이유로 꼽혔다. 한편, 2030년에 이르면 태양광과 풍력 발전의 비용은 석탄보다 더 저렴해질 것으로 예상되었다. 또한 해상 풍력발전은 2030년에 이르면 현재보다 47% 정도 비용이 낮아질 것으로 예상되는데, 물론 석탄보다는 비싸겠지만 전력 수요 근처에 설치할 수 있고, 안정적인 ‘베이스 로드’에 기여할 수 있어, 장기적으로는 해상풍력이 가스나 석탄을 대체할 수 있을 것이라고 소개했다.

▲ 재생에너지 위주로의 변화에도 전력 요금은 안정적으로 유지 가능할 것으로 전망된다 (자료제공: 우드 맥킨지)

2019년 기준 한국의 풍력, 태양광 발전의 비중은 3% 정도로, 이는 호주 남부의 55%에 비해서는 물론, 일본의 8%에 비해서도 낮다. 하지만 이 대체 에너지들의 ‘변동성’은 안정적인 에너지 공급에 불안 요소로 작용되기도 하며, 호주 남부의 경우 풍력 발전 프로젝트 중 그리드, 소비자에게 전달되지 않는 부분도 있고, 송전 부분에서 낭비 전력이 많다는 점을 지적했다. 그리고 호주의 경우 재생에너지의 비중이 높아지고 전체 전력 수요가 줄어들면서 전력 가격이 내려갔고, 이 부분이 재생에너지 관련 프로젝트들에 영향을 주고 있으며, 향후 5년간 호주의 풍력과 태양광 발전 관련 투자는 60% 정도까지 줄어들 수도 있을 것으로 예상했다.

하지만, 풍력과 태양광에 대한 비중이 낮은 한국 같은 경우에는 투자가 늘어나고 있고, 앞으로 10년 간 재생에너지 비중이 높아져도, 전력의 가격에 미치는 영향은 제한적일 것으로 전망했다. 그리고 최종 사용자들의 전력 요금 측면에서도, 한국은 일본과 호주에 비해 요금이 낮은 편이며, 2030년까지 재생에너지 비중이 증가하는 등의 변화에도 전기요금은 안정적인 수준으로 유지될 것으로 예상했다. 이는 최근의 ‘코로나19’로 인한 화석 연료의 비용 감소에 따른, 재생에너지의 비용 개선 측면도 반영된 것이며, 향후 10년간 한국의 풍력, 태양광 발전에 대한 계획에도 이런 트렌드가 긍정적인 영향을 줄 것으로 기대되고, 2030년 이후 재생에너지는 화석에너지 대비 경쟁력을 갖추고, 이후에도 재생에너지의 활용은 늘어날 것이라고 덧붙였다.


Copyright ⓒ Acrofan All Right Reserved



[명칭] 아크로팬   [제호] 아크로팬(ACROFAN)    [발행인] 유재용    [편집인] 유재용    [청소년보호책임자] 권용만
Copyright © ACROFAN All Right Reserved