독일의 수소 경제

독일만큼 수소와 연료 전지 기술에 대한 기반을 갖춘 EU 국가는 없다. 국가 수소 전략(NWS)과 독일 회복 및 복원 계획(DARP)은 우수한 자원을 갖추고 있으며 지속 가능한 방향으로 가기 위한 훌륭한 기반을 제공한다. 이제 독일 산업은 수소 기술의 혜택을 받게 될 것이다.

요르고 카치마르카키스(Jorgo Chatzimarkakis): Hydrogen Europe 사무총장

핵심 내용

  • Strategy&의 연구에 의하면 2030년의 독일 수소 수요는 2.7~3.3Mt (90~110TWh)으로 증가할 것이라 한다.
  • 이 가운데 0.4Mt(14TWh)이 지역에서 생산된다.
  • 산업에서 수소를 이용하면 CO2 배출량이 5.8~18.7Mt 감소할 것으로 추정된다.

독일은 청정하고 지속 가능한 기술을 요구하고 형성하여 확립한 세계 최초의 국가 가운데 하나이다. 지난 수년 동안 청정 기술은 조롱을 당했었고 세계 시장에서 틈새시장 정도로만 여겼지만, 이제는 EU의 그린 딜의 일환으로 새로운 전략적 목표의 주요 요소가 되었다. 우르줄라 폰 데어 라이엔 유럽 집행위원회 위원장에 의하면 이제 유럽은 지구 최초의 기후 중립 대륙이 될 것이라고 한다.

수소가 기후 중립 사회로 가는 길에 결정적인 역할을 하고 있다. 수소를 통해 배출 중립적인 미래로 빠르고 저렴하게 전환할 수 있기 때문이다. 이는 전례가 없는, 근본적으로 방향을 바꿀 수 있는, 유일한 기회를 제공하며, 독일은 이에 철저하게 준비를 하고 있다.

2021년 3월 24일 칼스루에 연방헌법재판소 제1상원의 결정은 독일의 기후보호법이 부분적으로 위헌임을 인정했다. 이후 독일 입법부는 기후 보호를 위해 더욱 엄격한 조치를 취해야 했다.

강화된 기후 보호 요구 사항

2021년 5월 독일 연방 내각은 기후 보호 규정을 강화하였다. 독일이 빠르게 기후 중립국이 되려면 2030년까지 CO2 배출량을 55%가 아닌 65%로 줄여야 한다. 2040년까지 88% 감소시키고, 2045년에는 기후 중립이 우세해야 한다. 지금까지는 2050년이 목표였다. 또한 연방 내각은 에너지 산업, 운송, 건축 부문 또는 산업과 같은 개별 부문의 연간 허용 가능한 CO2 배출량을 낮추는 데 동의했다.

이산화탄소(CO2)는 온실가스 배출의 가장 큰 부분(88%)을 차지하고 있으며 기후 변화의 요인으로 간주되고 있다. 따라서 이 CO2 가스를 줄이는 것이 매우 중요하다. 이는 최근 몇 년 동안 독일에서 빠르게 진행되고 있으며, CO2 배출량은 1990년 이후 지속적으로 감소하고 있다. 예를 들어, 2018년에서 2019년 사이에 CO2 배출량이 거의 5천만 톤 또는 약 6.6%가 감소하여 7억 6백만 톤이 되었다.

가장 큰 CO2 배출원은 에너지 산업으로 38.4%를 차지하고 있다. 연방 환경청은 ‘가공/제조 산업 공정’ 부문(전체 점유율 23.5%)을 ‘현재 이산화탄소 배출과 관련하여 중요’하다고 평가하였다.

기후 중립은 새로운 국가적 과제이다.

수소의 마지막 보루가 무너졌다

그럼에도 불구하고 새롭고 엄격한 기후 보호 요건을 고려할 때 독일 산업은 가능한 한 빨리 수소라는 대안으로 전환하는 것이 무엇보다 중요하다고 할 수 있다. 사실, 수소 및 연료 전지 기술은 상당히 저렴하게 이용할 수 있는 기술이다.

라이너 바케는 독일에서 생태 사상가이다. 그는 2020년 독일에서 재생 가능한 전력의 46%라는 놀라운 성공을 거둔 사람으로, 독일 재생 에너지법의 선구자라 할 수 있다. 그는 기후 및 에너지 문제 전문가이며 현재 녹색당 소속이다. 최근 그는 더 이상 블루 수소의 사용을 배제하지 않았다. 블루 수소는 천연가스에서 추출한다. 생산 중 생성된 CO2는 지하에 저장되고, 이는 CCS로 잘 알려진 탄소 포집 및 저장이다. 이 조치는 논란의 여지가 있지만, 이산화탄소가 대기 중으로 날아가지 않기 때문에 CO2 중립으로 간주된다.

그린 수소는 2030년까지 경쟁력을 갖출 것이다

지금까지 블루 수소는 생산 비용이 저렴했다. 반면에 그린 수소는 생산비가 여전히 비싸지만, 재생 가능한 그린 수소가 2030년까지 경쟁력을 갖추게 될 것이라는 전망이다. 현재 이를 위한 충분한 기반 시설이 구축되고 있다. 수소 수입은 처음부터 고려해야 한다. 회계 감사 기업인 PwC의 전략 컨설팅 회사 Strategy&의 연구에 따르면 독일의 수소 수요는 산업 및 이동성 부문에 중점을 두고 2030년에 2.7~3.3Mt(90~110TWh)으로 증가할 것으로 예상하고 있다. 이 가운데 0.4Mt(14TWh)가 지역에서 생산된다. 하지만 지금까지는 너무 적은 양이라 할 수 있다.

당연히 그린 수소를 목표로 삼아야 하고, 그린 수소를 주장해야 한다. 라이너 바케가 블루 수소를 고려하고 입장을 바꿈으로써 그린 수소를 지키던 마지막 보루가 무너졌다. 독일 연방 정부는 국가 수소 전략(NWS)을 통해 가교 옵션으로 다른 유형의 수소 생산을 완전히 배제하지 않고 70억 유로(원화로 9조 7천억 원)의 금액으로 그린 수소를 지원하고 있다.

언뜻 보기에도 명확하다. 다양한 산업 분야(화학, 철강 포함)에서 수소를 사용함에 따라 기후 중립이 되어 다른 국가의 롤 모델이 될 수 있다. 수소를 사용하면 CO2 배출량이 5.8~18.7Mt 감소한다고 가정할 수 있다. 또한 독일의 수소 및 연료 전지 산업 위치는 수십억 달러 규모의 새로운 수출 히트작이 되고 있다. 이를 위한 전제 조건은 이미 다양한 방식으로 마련되어 있다.

독일 산업은 기후 중립이 된다

올해, 독일 연방 정부는 코로나 팬데믹 이후 공식화한 DARP(독일 회복 및 복원 계획)에서 기후 보호를 위한 특정 조치와 투자 계획이 포함시켰다. 또한 유럽 위원회는 ‘차세대 EU’ 프로그램의 일환으로 모든 회원국에 광범위한 자금을 제공하고 있다. DARP는 수소에 광범위하게 전념하고 있다. 이를 위해 ‘수소 기술 및 혁신 센터’가 설립되고 2억 3천만 유로(원화로 3천2백억 원)의 자금이 지원된다. 그리고 정부 지원 외에도 출발점에 있는 독일 회사들이 있다. 프라운호퍼 연구소는 이를 기회로 2019년 독일 수소 로드맵을 수립했다. 이 로드맵에서 다음과 같은 이야기가 나왔다. “초기 기술 개발은 경쟁 우위와 수출 기회를 가능하게 하여 산업 정책에 대한 긍정적인 효과를 실현할 수 있습니다. 독일은 현재 연료 전지의 생성에서 사용에 이르기까지 전체 수소 가치 사슬에서 좋은 위치를 차지하고 있어 이를 ​​잘 활용해야 합니다.”

업계에서 2가지 예를 들면 독일 철강 그룹 Salzgitter는 Salcos 프로젝트에서 프라운호퍼 연구소, Linde, Avacon Natur 및 Sunfire와 협력하고 있다. 그린 수소는 철광석의 산소와 반응하여 해면철로 변환된다. 이 공정은 CO2를 배출하지 않고 물이 생성된다. 또 다른 프로젝트인 ‘Get H2 Nucleus’가 있다. 이 프로젝트는 특히 Lingen과 Marl 그리고 Gelsenkirchen의 화학 단지를 포함하여 니더작센에 있는 RWE의 100 메가 와트 전해조에서 녹색 수소를 수송하는, 최초의 공개적으로 접근이 가능한 수소 기반 시설이 될 것이다.

독일에서 그린 수소를 생산하기에 불충분한 재생 에너지 공급이 해결해야 할 가장 큰 과제 가운데 하나이다.

독일 산업이 직면한 문제

우수한 프레임 워크 조건과 수소를 중심으로 하는 첫 번째 유망한 프로젝트에도 불구하고 해결해야 할 과제가 여전히 남아있다. 그중에 명백한 사실이 하나 있다. 독일에는 그린 수소를 생산하기 위한 재생 에너지 공급이 충분하지 않다는 점이다. 초기에는 재생 에너지를 수입해야 한다. 여기에는 표준과 조치를 개발하는 것 외에 정치적 지원이 필요하다. 또한 재생 가능 에너지원 법(EEG) 개정을 통해 전력 대 가스 시스템에서 부과금과 세금의 부담을 덜어주는 것이다. 그리고 EU의 재생 에너지 지침(RED II)을 독일 법률로 신속하게 구현해야 한다. 탈탄소화에 대한 수소의 기여도에 대한 정보를 제공하고 CO2 감소 목표로 계산되는 거래 가능한 원산지 보증을 도입해야 한다(CertifHy가 바람직하지만 EU 분류에 기반한 청정 수소에 대한 제한 값 포함). 또한 에너지 산업법(EnWG), 법률, 가스 시장 규정, 가스 네트워크 개발 계획에서 수소를 일관되게 고려해야 한다. 그리고 순수 H2 인프라를 포함하는 기술 규정(DVGW)을 보완해야 한다. 이는 수많은 도전처럼 들릴 수 있지만, 시의적절하게 실현할 수 있다. 이미 연방 경제부가 이 문제를 다루고 있기 때문이다. 페터 알트마이어는 수소를 ‘EEG 이후 가장 큰 혁신’이라고 강조했다.

독일 산업은 이미 준비가 되어있다. 녹색에너지 장관 취임 이후 ‘수소’ 주제와 관련하여 국가의 역할을 지속적으로 추구하지 않은 오스트리아를 타산지석으로 삼아, 차기 정부는 ‘수소’라는 주제에서 역행하지 않아야 한다.