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자동차/로봇 ‘수소 사회’의 형태와 현재 위치(일본 동향)

  • 관리자 (irsglobal1)
  • 2019-07-11 18:42:00
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2018년 7월에 각의 결정된 제5차 에너지 기본 계획에서 ‘수소’가 모빌리티, 축전지 등과 나란히 주요 키워드로 사용되었다. 2050년에 온실 가스를 80% 절감한다는 목표를 달성하려면, 수소가 중요한 역할을 할 것이라는 생각 때문이다. 한편, 연료전지자동차(FCV)의 보급이 시원치 않아, 수소 사회에 대해 회의적으로 생각하는 사람도 있다. 이 글에서는 다시금 수소 사회의 형태를 정리하고, 현재 상황에 대해 어떻게 인식해야 하는지 생각해 본다.

 

수소를 에너지로 활용하는 것은 이제 막 시작된 일이 아니다. 1980년대에는 산업용 대형 연료전지가, 2000년대에는 가정용 연료전지가 도입되기 시작하였다. 2020년에는 당시 고이즈미 수상이 FCV에 시승, 2005년 아이치 만국박람회의 회장 안을 연료전지 버스가 주행하였다. 수소에 대한 인식은 더욱 발전하여, 현재는 도쿄 올림픽에서의 자산을 만들기 위해 선수촌에 수소를 이용하는 등 수소 인프라를 정비하고 있으며, 후쿠시마 현에서 재생 에너지로 수소를 만드는 등 다양한 사회 실증 및 기술 개발이 이루어지고 있다.

 

현재 ‘수소 사회’를 실현하기 위한 시도들은 극단적으로 말하면 3가지로 나뉜다. (1)FCVㆍ가정용 연료전지 등의 보급, (2)대량의 재생 에너지 도입으로 인한 수소 저장・운송에 의한 안정적인 이용, (3)해외의 수소 공급체인에 의한 발전(發電)에서의 이용이다.

 

FCV는 현재 2000대 정도 보급되어 있다(2018년 10월). 경제산업성의 수소ㆍ연료전지 전략 로드맵에서는 2020년의 보급 목표를 총 4만 대로 설정하였으므로, 현재로서는 턱 없이 부족하다. 안정적으로 보급하려면 EV와의 공존을 꾀하여, FC 버스나 트럭 등의 장거리, 고회전율이 필요한 곳으로 전개해 나가야 한다.

 

재생 에너지는 유럽에서 안정적으로 보급되고 있으며, 풍부한 태양광 및 풍력 등을 사용하여 수소를 제조하는 P2G(Power to Gas) 사례가 많다. 일본에서도 최근 재생 에너지의 보급이 확대되어 재생 에너지를 안정적으로 저장하고 에너지의 지방소비를 지탱하는 도구로서 P2G에 대한 기대가 높아지고 있다.

 

해외의 수소 공급체인에 의해 수소를 발전에 이용하는 것은, 수소 사회의 ‘핵심’이다. 이것은 해외의 풍부한 재생 에너지로 만든 저렴하고 깨끗한 수소를 대량으로 수입하여, 발전용 터빈에 도입하고자 하는 것으로서, 앞서 말한 두 가지 시도에 비해 수소 에너지 이용량이 압도적으로 많다. 총 전원에서 큰 비중을 차지하는 화력발전의 저탄소화를 기대할 수 있는 혁신적인 수법이지만, 혼소(混焼)・전소(専焼) 기술 및 수소 조달 등을 둘러싼 문제가 존재한다.

 

수소는 그 자체가 2차 에너지이긴 하지만, (1)~(3)이 이루어진 수소 사회에서의 수소의 역할은 기존의 화석 연료의 유통・용도와 비슷하다. 즉 수소 사회란, 화석 연료를 대신하여 수소가 발전 및 자동차의 ‘연료’로서 사용되는 사회라 할 수 있다. 따라서 수소 사회를 만드는 데에는, 화석 연료 등 다른 연료에 비해 수소가 비용 및 편익성(환경 가치 등)에 있어서 얼마나 큰 장점을 가지는가가 열쇠가 될 것이다.

 

비용의 관점에서는 경제산업성의 수소 기본전략에서는 현재와 동등한 발전 비용을 실현하기 위해 수소 가격을 30엔/Nm3(2020년 후반 목표)으로 만들어야 한다고 말한다. 이 정도 가격이면 기존의 가스 개질 등을 통해 수소 제조와 비슷한 비용이라 할 수 있다. 하지만 국내의 재생 에너지를 가지고 수소를 만들려면 현재 100엔/Nm3 이상의 비용이 들어간다. 따라서 재생 에너지 및 수소 제조 설비의 효율화, 대형화에 대한 개발 투자가 필요하다. 앞서 말한 해외의 수소 공급체인 역시 사회에 보급되려면 2030년경이 될 것으로 예상되며, 비용만 가지고는 경쟁력을 달성하기 어려울 것이다.

 

비용 면에서의 불이익을 뒤집을 만한 편익이 있다면, 그것은 바로 환경적인 가치이다. 국제사회에서 화석 연료의 환경오염이 문제시되고 있으므로, CO2를 적게 배출하는 수소에 대한 환경적인 가치가 중요시되고 있다. 앞으로, 환경 가치의 시장화가 중요할 것이며, 이는 수소가 화석 연료에 대한 경쟁력을 갖게 되는 원천이 될 것이다.

 

2020년 도쿄 올림픽을 맞이하여, 다양한 수소에 대한 시도들이 이루어지고 있어, 수소 사회의 편린이 보이기 시작했다고 할 수 있다. 다만, 현재의 수소는 화석 연료에 비해 경쟁력을 갖고 있지 않다. 장기적인 개발 투자, 환경 가치 시장 형성 등에 대해 도쿄 올림픽 이후에도 지속적이고 전략적으로 임해야만 수소 사회를 실현할 수 있을 것이다. 올림픽 전후로 5년 동안의 동향이, 수소 사회가 도래할지 아니면 그저 지나가는 유행으로 끝날 것인지를 결정지을 것이다. 당사는 총괄적인 관점에서 수소의 위치 및 가능성을 분석하고, 수소 사회를 실현하기 위해 착실하게 단계를 밟아가고자 한다.

 

<그림> 수소사회를 실현하기 위한 현재와 앞으로의 시도

자료 : 일본 경제산업성

 

출처 : https://www.mri.co.jp/opinion/column/eetopics/eet_20181024.html

 

 

 

관련도서 : [수소연료전지자동차와 관련 시장 · 기술개발 동향과 전망] 상세보기

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