수소도시 6곳, ‘평택·남양주·당진·보령·광양·포항’ 각 지역의 수소 활용은?

울산에서는 내년 상반기까지 공공임대주택 473세대에 수소연료전지 열병합 발전(440kW 3기)으로 전기와 열을 공급할 계획이다. 태화강역 수소충전소(4기)와 공동주택 연료전지 등을 12.5km 길이의 수소 배관으로 연결한다. 또 지역특화사업으로 스마트팜 연료전지를 구축하고 있다. 교통 부문에서는 수소시내버스 6대와 수소차 카셰어링 10대를 운영 중이다. 전주·완주는 대학교생활관, 공공청사, 수영장 등에 수소연료전지를 설치해 열·전기를 공급할 예정이다. 또 하루 1,200kg 규모의 수소추출기 2기를 포함한 수소공급기지를 구축한다. 내년 상반기까지 수소 배관 대신 튜브 트레일러로 수소를 공급하는 공급망도 구축한다. 안산은 내년 하반기까지 주택, 병원 등에 수소연료전지 설치, 하루 1,800kg 규모의 수소생산설비, 10.5km 길이의 수소 배관 등을 구축한다.

이날 수소도시 추진계획에 대한 발표 이후 사업 걸림돌이나 경제성 달성 여부 등 질문이 이어졌다. 박 실장은 “수소충전소 예를 들면 당초 목표가 전국 300개였는데 현재 188개 수준이다”라며 “가장 큰 걸림돌은 법적 뒷받침이 미흡해 확산 속도가 못 늘어났다는 점이고, 다른 부분은 제반 기술별로 성숙도에 차이가 있어서 시차가 발생한 것”이라고 답했다.

수소도시 정책 방향 및 걸림돌

수소 시범도시 사업은 세계 최초로 추진된 사업으로 주거·교통 등 다양한 분야에서 성과를 거두고 있지만, 기술·제도적 제약, 수용성 문제, 낮은 경제성 등을 해결해야 하는 과제를 안고 있다. 또 수소도시를 확산하기 위해서는 다양한 기술의 융합이 활발히 이루어져야 하고, 기술과 자본을 갖춘 민간의 자율적인 참여와 협력이 필수다. 수소도시 활용 기술과 사업모델을 표준화한 한국형 수소도시를 수출하는 발판도 마련해야 한다.

국토부는 ‘수소경제 활성화 로드맵(2019.01)’에 따라 수소도시를 확산시키기 위한 ‘수소도시 추진전략’을 마련한다. 이후 전문가 컨설팅, 사업 내용 발굴 등을 통해 2020년 10월에 시범도시별 기본계획을 마련했다. 또한 R&D 사업과 수소 시범도시 사업을 연계할 계획이다. 가칭 ‘그린수소 등 저탄소 수소공급망 구축 기술 개발 및 실증사업(2023~2031)’의 예비타당성이 추진될 예정인데, 이 사업에 수소도시의 수소배관망 구축·운영 기술개발·실증, 탄소중립을 위한 국토교통 분야 수소기술의 전 과정 환경성 평가 플랫폼 구축 연구 등 수소 시범도시 연계 신규 소액 사업을 반영해 추진한다. 정부는 국내 최대 재생에너지 발전단지인 새만금에 신재생에너지 생산·이용 기술을 대규모로 실증하는 단지를 조성할 계획이다. 그 일환으로 재생에너지를 활용해 연간 1만4,000톤의 그린수소 생산을 목표로 하는 ‘그린수소 생산 클러스터’ 실증사업을 추진한다. 이 밖에 도서 지역 물류배송, 화재·방범 감시 등 도시문제 해결을 위한 ‘드론 특화형 스마트 챌린지 사업’을 추진해 수소드론을 보급하는 한편, 수소화물차·트램 등으로 교통수단을 다양화하고 도심 물류단지, 환승센터 등 교통거점 내 대형 복합충전소를 구축할 예정이다.

수소도시사업에는 초기부터 사용이 가능한 기술이 제한적이고 수소 가격의 경제성도 부족한 데다 폭발 사고 등에 대한 우려로 주민 수용성도 낮다는 세 가지 제약이 있었다. 실제로 계획·인허가 단계부터 법·제도의 부재, 해당 지자체의 전문성 부족 등으로 많은 시행착오를 겪었고, 코로나19 등이 겹쳐 일부 시공 지연 등이 발생했다. 우리나라가 세계 최초로 수소법을 제정했지만, 수소의 다양한 활용 기준 및 안전 규정, 인허가 규정 등이 미흡하고 관련 소관 부처별 법령들이 일관성 있게 정비되지 않아 결국 제도 부분이 수소도시 사업수행에 최대 걸림돌이 됐다.

신규 수소도시 6곳, 수소 어떻게 활용하나

평택시는 평택항 중심의 탄소중립 수소복합지구 추진을 위해 수소항만, 블루수소 생산특화단지, 수소모빌리티특구 등을 조성하여 대한민국 수소경제벨트의 중심이라는 비전을 목표로 한다. 수소특화단지에서 생산된 수소를 활용해서 경제자유구역 내 공동주택 및 상업시설 등에 수소연료전지를 설치하고, 연계사업으로 수소교통복합기지 수소충전시설 등을 구축하겠다는 계획이다. 수소생산시설부터 교통복합기지, 항만, 수소연료전지를 연결하는 약 15km의 수소 배관과 통합안전 운영센터 등 수소도시 인프라도 구축할 예정이다. 지역특화사업으로는 수소도시 확장을 위한 기술을 개발하고, 수소 관련 스타트업을 육성하는 수소도시 기술지원 센터와 스마트팜 테마파크 수소연료전지 등도 설치한다.

남양주시는 3기 신도시에 수소도시 인프라를 구축하여 다른 신도시와는 차별화된 수소경제 중심 자족도시 조성이라는 비전을 목표로 한다. 신도시 내 공공주택, 공공청사 및 체육·문화센터 등에 수소연료전지를 설치하고, 연계사업으로 수소충전소 및 수소버스, 수소청소차 등도 도입하며, 수소생산시설부터 수소연료전지와 수소충전소를 연결하는 약 5km의 수소 배관과 통합안전 운영센터 등 수소도시 인프라를 구축한다. 지역특화사업으로는 도시 내에서 발생한 유기성 폐기물을 활용한 그린수소 생산시설을 구축하고, 자원순환 단지 내 바이오가스 기반 수소생산시설도 구축할 예정이다.

당진시는 국내 최대 석탄화력발전단지, 제철소, LNG기지(예정) 및 당진항 등이 있어 수소생산 및 활용 여건이 양호한 지역으로 인근 관련 기업과 수소도시 조성 관련 업무 협약식(‘22년 10월)을 체결한 바 있으며, 사람 살기 좋은 클린 수소도시를 비전으로 제시하고 있다. 주택, 대학교 기숙사, 공공시설 등에 수소연료전지를 설치하고, 연계사업으로 수소버스, 수소청소차 등도 도입하며, 인근 수소 생산공장부터 수소연료전지와 수소충전소를 연결하는 약 7.5km의 수소 배관과 통합안전 운영센터 등 수소도시 인프라를 구축한다. 지역특화사업으로는 가축분뇨 등 유기성 폐자원을 활용한 그린수소 생산 실증, 수소에너지 홍보관 등도 구축할 예정이다.

보령시는 충청남도, 관련 기업 등과 5조원을 투자해 보령 LNG 터미널과 연계한 세계 최대 블루수소 밸류체인 구축사업을 추진하고 있으며, 2030 글로벌 수소경제 선도도시를 비전으로 제시하고 있다. 실버타운, 기숙사 등에 수소연료전지 설치, 공영버스 차고지 수소충전소, 수소차, 수소버스, 수소트레일러 등을 도입하고, 수소 생산시설과 수소연료전지, 수소트레일러·버스 차고지 충전소 등을 연결하는 약 8km의 수소 배관과 통합안전 운영센터 등 수소도시 인프라를 구축한다. 지역특화사업으로 냉열 특화사업 단지 내 수소연료전지를 설치하고, 가축분뇨 등 유기성 폐자원을 활용한 그린수소 생산 실증단지도 구축할 계획이다.

광양시는 인근 제철소에서 생산되는 수소공급여건이 우수한 지역으로, 지역 내 기업과 협력하여 수소전용 항만 터미널을 구축하는 등 수소경제 중심도시 “광양”을 비전으로 제시하고 있다. 공동주택, 수영장 등에 수소연료전지 설치, 수소 기반 대중교통체계 구축을 위한 수소버스, 수소청소차, 수소충전소 등을 구축하며, 수소가 생산되는 제철소와 수소연료전지, 수소충전소를 연결하는 약 19km의 수소 배관과 통합안전 운영센터 등 수소도시 인프라를 구축한다. 지역특화사업으로는 광양항 내 수소트랙터, 수소드론 등을 실증하는 수소모빌리티 특화사업을 추진한다.

포항시 역시 인근 제철소를 통한 수소 공급 여건이 우수한 지역으로 블루밸리 산업단지 내 수소연료전지산업을 위한 기반 구축사업을 추진 중으로, 친환경 수소경제 허브 도시로의 전환을 비전으로 제시하고 있다. 공공주택, 공공시설 등에 수소연료전지 설치, 수소버스 보급과 함께 연계사업으로 수소충전소를 구축하고, 제철소 수소생산시설과 수소연료전지, 수소충전소, 블루밸리 산업단지 등을 연결하는 약 15.4km의 수소 배관과 통합안전 운영센터 등 수소도시 인프라를 구축한다. 지역특화사업으로는 블루밸리 산업단지 내에 그린수소 생산을 하기 위한 수전해 수소생산시설 실증 등을 추진한다.

한편, 일각에선 수소 폭발 등의 안정성에 대한 의문 제기도 끊이지 않는다. 현대기아차 마북환경기술연구소 연구원의 말에 따르면 우선 전 세계를 통틀어도 아직 수소 누출로 인한 수소전기차 사고 사례는 없다. 수소는 공기보다 14배 정도 가벼워 누출 시 공기 중으로 빠르게 날아가, 화재가 발생해도 누출된 수소에 불이 붙는 경우는 사실상 없다. 아직 수소연료는 낯설기 때문에 막연한 공포감이 존재한다. 하지만 ESG 부분에서나, 미래 관점에서 봤을 때 수소 활용은 중요하다. 수소 대중화는 결국 원가 절감에 달렸다. 소비자의 불안을 잠재우기 위해선 기술개발이 필요하고, 여기에는 금융 지원이 따라야 할 것이다. 정부의 지금과 같은 다양한 지원이 뒷받침해 준다면, 수소 활용의 대중화가 더욱 빨라질 것이다. 이러한 지원을 바탕으로 성공적인 수소도시가 조성되어 미세먼지 없는 맑은 하늘을 볼 수 있기를 기대해본다.