“국제 공급망을 구축해 오는 2030년까지 수소 공급량을 연 30만톤까지 늘리겠다(일본의 ‘수소 기본전략’).”
일본은 이미 3년 전 수소 공급량을 현재보다 1,500배까지 확대하겠다는 당찬 목표를 제시했다. 일본이 수소 공급에 글로벌 리더십을 자임한 배경에는 기체 상태의 수소를 액체로 만드는 첨단 ‘액화 기술’이 있다.
수소는 단위면적당 에너지 밀도가 천연가스의 3분의1 수준에 불과해 수송과 저장에 막대한 비용이 소요되지만 액화기술을 통해 800분의1로 부피를 줄이면 충분히 경제성을 확보할 수 있다. 대량의 수소를 해외 등지에서 도입해 2030년 유통가격을 현재보다 70%까지 낮춰 수소전기차 수요를 400배까지 늘릴 수 있을 것으로 일본 정부는 기대하고 있다.
핵심 기술력의 차이는 수소경제 활성화에 이처럼 초격차를 만들어 세계를 선도할 수 있게 한다. 한국가스공사의 한 관계자는 “수소경제에서 에너지 유통과 저장을 위한 기술은 경제적 파급 효과가 엄청나다”면서 “세계 조선업계에 ‘액화천연가스(LNG) 선박’이 큰 수익을 안겼듯이 액화수소 선박을 건조할 기술이 확보되면 또 다른 ‘대박’이 될 것”이라고 내다봤다.
액화수소 기술은 기초과학의 수준이 높아야 해 현재 일본 외에 미국의 에어프로덕츠앤케미컬, 독일 린데사, 프랑스 에어리퀴드 등 소수업체가 독점하고 있다. 일찌감치 주요 기술을 상용화한 선진국의 글로벌 기업은 사업영역을 공격적으로 넓히며 후발주자와의 거리를 벌리고 있다. 효성중공업이 2022년까지 울산에 세계 최대 규모의 액화수소 공장을 건립하기로 한 것도 수소액화 기술을 보유한 린데그룹과 제휴하면서 가능했다. 국내 도시가스 회사의 한 대표는 “세계 3위의 LNG 수입국이지만 액화 부문의 핵심 기술이 없어 상당한 로열티를 외국 기업에 주고 있는데 수소산업을 육성해도 같은 상황은 반복될 수 있다”고 지적했다.
독일(하이드로지니어스)과 일본(지요다화공건설)은 액화수소뿐 아니라 화합물로 수소를 저장·운송하는 액상 방식을 상용화하는 데도 적극적이다. 수소를 메틸시클로헥산(MCH) 형태로 저장, 이송하는 기술로 수소를 단순 압축해 이송할 때보다 수송효율이 8배 정도 높은 것으로 평가된다. 일본은 당장 올해부터 이를 통해 브루나이에서 연간 210톤(수소차 4만대 충전분)의 수소를 시범 도입할 예정이다.
미국은 수소경제의 꽃인 ‘수소차’용 연료전지의 핵심 부품을 손에 쥐고 있다. 수소차에는 수소와 산소를 결합해 전기를 만드는 연료전지 스택이 필요한데 여기에는 반드시 전해질막이 있어야 한다. 이 전해질막을 만드는 원천소재 기술을 가진 업체가 미국의 고어사다. 현대차 역시 고어에서 만드는 전해질막을 사용하는 것으로 전해졌다. 한국자동차연구원의 한 관계자는 “수소전기차 부품 국산화율이 품목 수 기준으로 99%에 달한다고 하지만 나머지 1%에 포함되는 것 중 하나가 전해질막”이라며 “국내 업체들이 개발에 나섰지만 고어와 비견하기는 어려운 수준”이라고 전했다.
수소차 완성차 분야에서는 우리나라가 일본과 양강체제를 구축하고 있다. 수소차를 양산할 기술력을 가진 회사는 현재 세계적으로 현대차와 일본의 도요타·혼다뿐이기 때문이다. 특히 현대차가 지난 2018년 출시한 수소차 넥쏘는 세계 최고 수준의 연비 등을 앞세워 올해 1만대 판매를 넘어 글로벌 1위에 오를 것으로 예상된다. 한일전은 2050년 판매량이 2,000만대까지 증가할 것으로 예상되는 수소트럭·버스 등 상용차 시장을 놓고도 경쟁하고 있다. 수소연료전지도 일본 기업(파나소닉·아이신 등)이 주로 가정용 연료전지에서, 한국은 (두산·포스코 등)은 발전용 연료전지 분야에서 각각 강점을 보이며 세계 시장을 양분하고 있다.
정귀일 무역협회 연구위원은 “한국은 수소차와 수소발전 등 활용 분야에서 앞서 있지만 생산과 유통·저장 등 인프라는 경쟁국에 비해 뒤처졌다”면서 “선진국은 기술력도 높은데 추가 투자도 많이 하는 만큼 수소 생산과 운송 인프라에서 고도의 기술력을 확보할 수 있도록 범정부적인 지원 확대가 필요하다”고 강조했다./김우보·손철기자 ubo@sedaily.com
