[수소경제 성장전략] 청정수소 생산기술 국산화…수소 장거리 운송·저장 기술 고도화

수전해 기술 국산화율 2030년 100% 목표

수소액화·액체수소저장기술 등 개발 계획

수소트럭 내구연한 2030년 80만km 달성

한국조선해양이 개발 중인 액화수소 운반선의 개념도. 길이 166m 선체에 2만㎥의 액화수소 탱크를 탑재한 실증선박을 2027년 선보일 계획이다. ⓒ한국조선해양

정부가 수소분야 초격차 기술을 확보해 글로벌 수소시장을 선도하겠다는 목표를 수립했다. 청정수소 생산기술을 국산화하고, 수전해 기술 국산화율을 2030년 100%까지 높이겠다는 구상이다. 또 도전적인 차세대 기술개발 지원으로 민간 기업이 지는 기술개발 불확실성의 부담을 나눠지기로 했다.

정부는 9일 롯데호텔 서울에서 한덕수 국무총리 주재로 제5차 수소경제위원회를 개최하고 수소산업 본격 성장을 위한 '새정부 수소경제 정책방향'을 발표했다. 이에 따르면 민·관이 함께 시너지를 발휘해 국산화가 시급한 기술 분야 개발에 나설 수 있도록 '수소기술 미래전략'이 수립됐다.

정부는 먼저 청정수소 생산기술 국산화에 박차를 가하기로 했다. 수소 생산기술 중 기술 성숙도가 높은 알칼라인 수전해, PEM(고분자전해질) 수전해 기술 위주로 국산화에 나서고 수전해 성능과 효율성을 높이는 연구를 추진할 계획이다.

주요 수전해 생산기술의 효율성의 한계를 극복하고 내구성을 높일 수 있는 차세대 수전해 원천기술을 본격적인 상용화시기에 앞서 선제적으로 확보하겠다는 구상이다. 차세대 수전해에는 고체산화물(SOEC), 음이온교환막(AEM), 프로톤전도성세라믹(PCEC) 수전해 등이 포함된다.

실패 위험이 높지만 도전적이고 성공 시 혁신적이고 파괴적인 효과를 기대할 수 있는 미래형 수소 생산기술 지원 시 경쟁형 R&D를 도입해 민간과 기술 성공여부의 불확실성을 분담하겠다는 의지도 피력했다.

3대 추진전략 및 9대 추진과제. ⓒ산업통상자원부

정부는 또 수소 공급을 위한 저장·운송 기술을 고도화하기로 했다. 대륙 간 수소 교역이 시작되면 해상 수소운반선 시장이 열리게 된다. 이에 대비해 수소의 장거리 운송을 위한 암모니아 변환과 크래킹, 수소액화와 액체수소저장기술 등을 개발할 계획이다.

전국 수요처에 수소를 보급하기 위해 육상 운송 측면에서는 기체수소 튜브트레일러 고도화와 액체수소 튜브트레일러 상용화를 추진한다. 또 배관망 이송을 위한 취성평가기술, 소재연구 등을 지원하고 충전소 인프라 기술을 개발할 예정이다.

저장·운송기술의 국제표준을 선점하기 위해 화학적‧물리적 수소 저장 방식별 특성에 적합한 표준 연구를 지원하겠다는 구상이다.

정부는 수소 활용 기술 1위 공고화에도 나선다. 글로벌 수소전기차 시장에서 확실한 경쟁우위를 확보하기 위해 민간 기업과 함께 연비, 내구연한, 주행거리 개선 연구를 지원할 계획이다. 수소트럭 내구연한의 경우 현재 16만km에서 2026년 50만km, 2030년 80만km로 점차 늘려나가겠다는 구상이다.

향후 수소 모빌리티 대형화 시대에 대비해 수소철도, 선박용 연료전지 리패키징 및 내구성 강화 기술을 개발할 계획이다. 또 항공 모빌리티 다양화 시대에 대비해 항공용 경량형 연료전지를 개발할 예정이다. 수소선박의 경우 2040년 스택 내구연한 3만 시간, 시스템 수명 20년을 달성하겠다는 계획이다.

아울러 국산 기술로 연료전지 발전시스템을 대량 양산하기 위한 기반기술을 개발하고 국내 발전기술 노하우를 접목한 수소·암모니아 활용 발전기술을 마련해 청정 수소 발전을 확대해갈 계획이다. 수소전소터빈을 2027년에는 270MW급, 2030년에는 380MW급 개발 및 실증을 완료하겠다는 구상이다.