출처 : https://www.jetro.go.jp/biz/areareports/special/2023/0503/656c671a3b492ede.html

바이든 대통령은 기후 변화 대책에 적극적이며 온실가스(GHG) 배출을 절감하기 위해 클린 수소를 활용할 전망이다. 수소 조달은 공급체인 강화의 관점에서 수입에 의존하지 않고 미국 내에서의 생산을 강화할 계획이다. 이러한 정책이 뒷받침되어 미국 내에서는 민간 투자가 활발하게 이루어지고 있다. 한편 클린 수소 제조 비용을 절감하는 일은 여전히 과제로 남아 있다. 또한 기후 변화에 관한 정책은 정책에 따라서도 다르기 때문에, 기업은 2024년의 대통령 선거에도 신경 써야 한다. 바이든 정권 아래에서 진행되는 미국의 수소 활용의 현재 상황을 개관한다.

▣ 수입에 의존하지 않고 자국내 생산력을 강화하는 데 주력

미국의 현재 수소 생산량은 연간 약 1,000만 톤이며, 대부분 수증기 메탄 개질(SMR)에 의해 생산되는 이른바 블루 수소다. 생산된 수소는 천연가스 파이프라인을 통해 운송되며, 그 90%는 석유 정제와 암모니아 생산에 이용된다. 제유소와 암모니아 플랜트는 멕시코 연안을 따라 있는 텍사스주와 루이지애나주, 앨라배마주 등에 많이 설치되어 있다.

이러한 현재 상황을 바탕으로, 미국 에너지부(DOE)는 2023년 6월에 공표한 ‘국가 클린 수소 전략과 로드맵’(수소 전략)에서 클린 수소의 연간 생산량을 2030년까지 1,000만 톤, 2040년까지 2,000만 톤, 2050년까지 5,000만 톤으로 확대시키겠다는 목표를 내걸었다. 클린 수소의 정의는 생산량 1kg당 생산지에서 발생한 이산화탄소(CO2)로 환산했을 때 2kg 이하의 탄소 강도를 가진 수소다. 현재 생산되고 있는 1,000만 톤의 수소는 대부분 클린 수소에 속하지 않는다. 하지만 DOE는 이러한 정의 내에서라면 원료의 종류를 불문하고 있으며, 예를 들어 CO2 포집ㆍ저장(CCS)을 활용하는 수소도 클린 수소로 취급한다. DOE는 클린 수소가 보급됨에 따라 2050년까지 GHG 배출량을 2005년 대비 약 10% 감소시킬 수 있을 것으로 기대한다.

수소 전략에서는 향후 수요가 확대될 것으로 예상되는 분야로, 산업용 원료 부문에서는 철강ㆍ시멘트, 바이오 연료 생산, 운송 부문에서는 중형ㆍ대형 트럭, 철도, 선박, 항공기 연료, 발전ㆍ전력 저장 부문에서는 수소 연료 발전, 장기 에너지 저장, 연료전지, 천연가스에 대한 수소 혼합에서는 건물 등 전기화가 어려운 분야 등을 들고 있다.

<표1> 미국의 수소 생산 목표, 이용 용도 등

클린 수소를 조달할 때에는 수입에 의존하지 않고 어디까지나 미국 내에서 생산 능력을 확대한다. 바이든 정권은 현재 공급체인 강화의 관점에서 반도체 및 전기자동차(EV) 등의 대용량 배터리, 고도 의약품 등 이른바 전략 물자라 불리는 중요 제품을 미국 내에서 생산하는 능력을 강화하려 하고 있다. 수소에 있어서도 마찬가지로서, 2026~2029년까지 ‘수입으로부터의 자립을 확립하기 위해 전해조 및 연료전지 등 수소 밸류체인 전체에서 원료를 포집ㆍ재활용하는 효율과 비용 대비 효과를 높이는 것’, 2030~2035년에는 ‘모든 생산 경로에서 강인하고 지속 가능한 국내 공급체인을 확보하고, 수입으로부터 자립할 수 있게 하는 것’을 수소 전략의 목표로 내걸었다.

장기적으로는 수소의 수출도 시야에 두고 있다. 수소 전략에서는 수출을 실현하기 위해 2030~2035년에 다른 국가들의 시장 구조 및 규제에 대한 가이던스를 정비하겠다는 내용을 기록하고 있다. 국내 수요를 뛰어넘는 공급량을 수출함으로써 대규모 생산 능력을 유지하려는 자세를 볼 수 있다.

또한 DOE는 클린 수소를 보급함에 따라 2030년까지 10만 건의 직/간접 신규 고용이 창출될 것으로 보고 있다. 노동자를 중시하는 바이든 정권에서는 수소를 비롯한 클린에너지 활용 촉진 정책에서도 고용 창출 등의 경제 효과가 중요한 요소 중 하나로 자리하고 있다. 전략은 ‘살아 있는 전략’이어야 하며, 앞으로는 적어도 3년마다 갱신될 예정이다.

▣ 제조 비용 목표는 1kg당 1달러

한편 클린 수소 보급의 과제는 제조 비용 절감이다. DOE는 오바마 정권 아래 있던 2016년에 여러 섹터에서 탈탄소화와 수익 기회를 실현하기 위해 저렴한 가격의 수소 제조, 운송, 저장, 이용을 촉진하는 ‘H2@Scale’이라는 이름의 이니셔티브를 발표했다. 2019년 9월 시점에 재생에너지를 통해 생산할 수 있는 수소 제조 비용은 1kg당 5달러이다. 그런데 DOE의 목표는 1kg당 1달러로 제조하는 것이다. 바이든 정권 아래 있었던 2021년 6월에 발표된 ‘수소 쇼트’에서 목표를 내걸었다. 이어서 같은 해 11월에 성립된 인프라 투자고용법(IIJA)에서는 클린 수소 에너지를 개발ㆍ발전시키기 위해 95억 달러의 예산을 투입했고, 그중 15억 달러가 클린수소 연구, 개발, 실증에 충당되었다. 약 1년 후인 2022년 12월에는 IIJA의 예산을 바탕으로 연구개발 등의 지원을 목적으로 하는 7억 5,000만 달러를 갹출하는 프로그램을 발표했다. 그 대상은 전해조를 사용하여 제조하는 클린 수소의 제조 비용을 2026년까지 1kg당 2달러 미만으로 절감하는 데 도움이 되도록 연구 개발하는 일이다.

▣ 클린 수소 허브의 거점을 정비하는 데 주력

IIJA에 대해서는, 클린 수소 연구개발 외에 생산 및 가공, 배송, 저장 인프라 정비 및 이용 촉진을 위한 거점이 될 클린 수소 허브(H2Hub)의 거점을 정비하는 데 80억 달러가 충당되었다. DOE는 2022년 9월에 H2Hub를 정비하기 위한 첫 프로그램으로서, 총 70억 달러에 달하는 6~10건 정도의 허브 후보지를 선정하는 지원금에 대한 공모를 시작했다. 기후 변화 대책에 적극적인 캘리포니아주는 탈탄소를 위한 수소 관련 시책을 추진하는 관민 합동 얼라이언스(ARCHES)를 설립하고 해당 프로그램에 신청했다고 발표했다. DOE에 신청할 때는 주 전체에서 하나의 신청서를 작성하여 제출해야 하므로, ARCHES를 설립했다. ARCHES에는 이와타니 산업 및 토요타 통상 등도 참여하였다. DOE의 발표에 따르면, 마감되기까지 79건의 개념 설계서(콘셉트 페이퍼)가 제출되었고, 신청된 안건의 총액은 600억 달러에 달한다고 한다. DOE는 이 중 33건에 대해 2023년 4월 7일까지 정식 신청 서류를 제출할 것을 ‘장려’한다는 뜻을 알렸다. 2023년 여름에 지원 대상이 확정될 예정이다.

▣ 주(州) 정부 및 지자체에서의 독자적인 시책도 진행

미국에서는 연방정부뿐 아니라 주 정부 등도 독자적인 시책을 진행하고 있다. 캘리포니아주는 2045년에 탄소 중립을 달성하기 위해 2030년까지 클린 수소를 하루에 1만 5,000톤을 생산ㆍ이용하는 것을 목표로 하고 있다. 또한 해당 주의 랭커스터시는 2021년 10월에 일본 후쿠시마현 나미에쵸와 ‘수소 사회의 실현을 위한 지자체 파트너십 선언’에 날인하였다. 수소의 이용을 확대함으로써 전 세계의 탈탄소화를 진행하는 것을 목표로 하고 있다. 랭커스터시는 2019년에 재생에너지 생산량이 시내 수요를 뛰어넘는 ‘넷제로 시티’를 미국 최초로 달성하는 등 탈탄소화 사회를 실현하는 데 특히 적극적이다. 한편 후쿠시마현 나미에쵸는 동일본대지진을 경험함에 따라 재생에너지의 도입을 적극적으로 추진하고 있으며, 세계 최대 규모의 수소 제조 플랜트 ‘후쿠시마 수소 에너지 연구 필드(FH2R)’에서 생산하는 수소의 이용 및 실증 사업 등을 추진하고 있다. 또한 두 도시에 하와이군이 더해진 3개의 지자체는 2022년 11월에 DOE에 의한 수소 보급에 관한 여러 도시 간 지식 공유 이니셔티브 ‘H2 트윈 시티’로 선정되었다.

▣ 미국 내 수소 제조 및 모빌리티 분야에서의 활용

이러한 탈탄소를 위한 정부의 방침과 맞물려, 현재 미국 내에서는 클린 수소 제조 및 공급, 실증실험을 수행하는 사례가 많아지고 있다. 미국 석유 대기업 엑슨모빌은 2022년 3월에 텍사스주 베이타운의 복합 시설에서 수소를 제조하고 CO2를 포집ㆍ저장(CCS)할 것이라는 계획을 발표했다. 하루에 최대 10억 세제곱피트(약 2,830만 ㎥)의 블루 수소를 생산할 계획이다. 또한 본 계획에 의해 새롭게 연간 최대 1,000만 톤의 CO2를 운송ㆍ저장할 수 있게 되며, 이로 인해 당사의 운송ㆍ저장 능력이 현재의 2배 이상으로 증가하게 된다. 동사는 저탄소에 도움이 되는 사업에 대해, 2027년까지 총 150억 달러를 투자할 것이라고 발표하였다.

플러그 파워는 2022년 8월에 액화 천연가스(LNG) 생산 기업 뉴포트리스에너지와 텍사스주에 그린 수소 생산 시설을 건설할 것이라고 발표했다. 10월에는 화학 대기업 올린과 루이지애나주에 그린 수소 제조 시설을 건설하기 위한 합작회사를 건설할 것이라고 발표했다. 모빌리티 분야에서도 수소를 활용한다. 플러그 파워는 10월에 식품 물류회사 프리즈팩 로지스틱스와 포크리프트용 연료전지(FC)와 그린 수소 공급 설비를 제공하는 계약을 체결했다고 발표하고, 12월에는 대형 상용 EV 기업인 니콜라와 그림 수소를 공급하는 계약을 체결했다고 발표했다.

미국의 가스 대기업 에어 프로덕츠 앤 케미컬스는 2022년 12월에 그린 수소 제조 설비 건설 프로젝트를 개발하는 미국 AES와 텍사스주 윌버거에 미국 최대 규모의 그린 수소 제조 설비를 건설할 것이라고 발표했다. 2027년에 가동을 시작할 예정이다. 건설 비용은 약 40억 달러이며, 그린 수소 제조용으로 약 1.4기가와트(GW)의 풍력 및 태양광 발전 설비, 하루에 200톤의 그린 수소를 제조할 수 있는 전해조가 설치될 예정이다. 에어 프로덕츠 앤 케미컬스는 해당 시설에서 제조할 예정인 그린 수소를 대형 트럭의 연료로 사용하게 되면, 연간 160만 톤 이상의 CO2 배출을 줄일 수 있게 된다.

<표2> 미국의 수소 활용 사례

▣ 앞으로는 대통령 선거의 영향도 받음

바이든 정권은 탈탄소 사회를 실현하기 위해 수소의 활용을 포함하여 각종 시책을 전개하였다. 오바마 정권 때 발표된 ‘H2@Scale’은 바이든 정권에서 ‘수소 쇼트’로 발전하였고, 미국 역사상 최초의 수소 전략도 책정되었다. 한편 기후 변화 대책에 회의적인 트럼프 정권 때는 파리협정에서 탈퇴했고, 환경 규제 완화를 전제로 하는 석탄을 포함한 화석 연료의 활용을 촉진하는 등 기후 변화 대책이 정체되었다. 2024년에 대통령 선거를 앞둔 상황에서, 공화당의 경선에서는 트럼프 전 대통령이 여론조사에서 1위를 달리고 있다. 장기적으로는 기후 변화 대책에서의 수소의 중요성은 달라지지 않겠지만, 정권에 따라서는 정책이 달라지는 것이 미국의 특징이다. 특히 에너지 산업에 대한 투자는 규모가 크기 때문에, 수소의 활용을 위한 대규모 투자를 검토하는 기업은 이러한 정세에 주의를 기울여야 한다.