수소경제 핵심 요소로는 수소차와 함께 ‘수소연료전지 발전소’가 꼽힌다. 화석연료를 쓰는 석탄화력·원자력 발전소와 달리 오염물질 배출이 없는 수소가 연료다. 발전 시간 제약이 있는 태양광·풍력에 비해 안정적으로 전력을 생산·공급할 수 있다는 점이 장점이다. 재생에너지의 빈틈을 채우겠다는 취지다.
원리는 수소차와 비슷하다. 연료인 수소가 산소와 만나면서 발생하는 화학 반응을 이용해 전력을 생산한다. 전력 생산 과정에서는 물만 나온다. 오염 유발 물질이 배출되지 않는 것이다. 발전 과정에 소음이 적다는 점도 장점이다.
시장 규모도 작지 않다. 산업통상자원부에 따르면 지난해 기준 국내 수소연료전지 발전소 설비용량은 605㎿에 달한다. 미국(482㎿)이나 일본(313㎿)보다 규모가 더 크다. 정부는 설비용량을 비약적으로 늘려가겠다는 목표도 세웠다. 2019년 1월 발표한 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 통해 설비용량을 2040년까지 15GW로 키우겠다는 그림을 그렸다. 8GW는 수출을 목표로 한 만큼 국내에 7GW 규모를 짓겠다는 것이다. 신형 원전 5기에 해당하는 수준이다. SK가 2일 열린 ‘3차 수소경제위원회’를 통해 2030년까지 수소연료전지 발전소 확대 등에 18조5000억원을 투자하겠다는 구상을 밝힌 것도 이 계획과 맞닿아 있다.
태양광·풍력 확대에 역점을 둔 정부가 수소연료전지 발전소까지 키우는 이유는 ‘안전성’에 있다. 자연 조건에 따라 발전효율이 떨어지는 태양광·풍력과 달리 수소연료전지 발전소는 언제든 가동 가능하다. 태양광·풍력에도 전력을 저장했다 필요시 공급하는 에너지저장장치(ESS)라는 대안이 있기는 하다. 하지만 한계가 분명하다. 문재도 수소융합얼라이언스추진단 회장은 “ESS는 10~12시간만 전기를 저장할 수 있다. 남는 전력을 수소로 치환해야 장시간 보관이 가능하다. 이를 다시 전력으로 전환하기 위해서라도 수소연료전지 발전소가 필요할 수밖에 없다”고 설명했다.
전문가들은 다만 국내에 원천기술이 없다는 점을 한계로 지적한다. 수소연료전지 발전소 시장에 뛰어든 포스코에너지, SK의 경우 핵심기술은 수입에 의존한다. 해외 기업에 로열티를 지급해야 하는 데다 고장이 났을 경우 기술 부족으로 수리가 쉽지 않다는 맹점이 있다. 에너지경제연구원장 출신인 김진우 연세대 특임교수는 “가장 앞서간다는 두산퓨얼셀도 원천기술 확보 단계는 아니다. 산업적 측면에서 육성 정책을 더 펴야 한다”고 지적했다.
세종=신준섭 기자 sman321@kmib.co.kr
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