전세계 10억달러 연구개발비 투자…생산성과 효율성 끌어올리기 '고민'
석유와 석탄 등 화석연료의 고갈과 환경오염 문제로 대체에너지 개발에 전세계가 치열한 경쟁을 벌이고
있다.

특히 차세대 에너지로 수소에너지가 각광을 받으면서 세계수준의 기술력을 갖고 있는 한.중.일 3개국이
수소연료전지의 국제표준을 정하는 데 공동 대응에 나섰다.

한국, 70년대 에너지 파동이후 연구개발 본격화

오래전부터 화석연료가 언젠가는 고갈 될 것이라는 예측이 나오면서 대체에너지 개발에 대한 관심이 시
작됐다.

우리나라는 73년 1차 석유위기를 겪으면서 대체에너지 개발에 대한 관심이 높아졌고 2차 유류파동을 겪
은 80년 이후부터 본격화했다.

대체에너지원에 대한 가장 큰 화두는 화석연료를 대체할 수 있는 충분한 자원과 지구 온난화를 막을 수
있는 에너지원이 무엇인가 하는 것이었다. 그러다가 제시된 것이 바로 수소에너지였다.

수소는 자원고갈이라는 문제를 극복할 수 있는 동시에 이산화산소 배출이 없는데다 지구온난화에 영향
을 미치지 않는 장점때문에 전세계 각국이 수소에너지 개발에 뛰어들었다.

수소에너지 개발 전세계적으로 10억달러 투자

수소에너지 개발의 가장 큰 과제는 얼마나 순도 높은 수소를 제조해 고압의 용기에 얼마나 안전하게 저
장해 수월하고 효율적으로 이용할 수 있도록 하느냐 하는 문제다.

OECD 국가들은 대부분 수소연료전지에 대한 연구개발을 활발히 진행하고 있으며 전세계적으로 연간 약
10억달러의 연구개발비를 투자하고 있다. 이 가운데 절반 이상은 연료전지 관련분야에 투자하고 나머지
는 수소제조와 수송, 저장, 이용기술 등에 투자하고 있다.

기술이 가장 앞선 것으로 평가 받고 있는 미국은 재생자원을 이용한 수소 제조와 수송 효율, 안전성 향
상과 비용 절감에 가장 큰 비중을 두고 있다. 연료전지 분야는 수송용 연료전지 시스템의 압축.팽창 기
술과 열 제어 시스템 개발 등에 주력하고 있다.

미국은 1킬로그램당 5달러 정도인 수소 가격을 오는 2010년까지 1.5달러 수준으로 낮춰 휘발유와 가격
경쟁력을 확보하기 위한 계획을 세워 놓고 있다.

일본은 9개의 수소 충전소를 설치하고 연료전지 자동차와 버스의 성능, 연료 소비 정도와 관련한 테스트
를 마쳤다. 유럽연합도 연료전지 버스 27대를 유럽지역 9개 지역에서 운행연구를 마치고 추가로 6대의
수소에너지 버스를 운행하고 있다.

한국, 수소에너지 분야 세계 5위 기술력 보유

우리나라의 수소에너지 기술은 세계 5위 수준에 달한다는 것이 전문가들의 평가다.

과학기술부 김종원 프런티어 사업단장은 "우리나라의 기술력은 미국과 유럽, 일본에 이어 세계 5위권에
속한다고 할 수 있다"고 설명했다.

산업자원부는 지난 5월 29일 서울 삼청동 총리 공관에 수소연료전지를 시범 설치해 가동에 들어갔다. 공
관에 설치된 가정용 연료전지는 1킬로와트(1㎾)급으로 액화천연가스 등을 이용해 수소를 생산하고 이를
연료로 전기와 온수, 난방을 공급하는 시스템이다.

이 연료전지 시스템은 기존 도시가스 설비보다 효율이 30% 가량 높고 대표적 온실가스인 이산화탄소 발
생량을 40% 가량 줄일 수 있는 장점이 있다.

또 수소연료 모니터링 사업을 위해 2년 안에 버스 4대와 승용차 30대를 시범 운영하기로 했다.

수소에너지 연구개발의 난제…생산성과 효율성이 화두

수소에너지는 2차 에너지이기 때문에 1차 에너지원인 화석연료나 물분해, 식물자원, 태양에너지를 이용
한 미생물과 광촉매를 통해 얼마나 효율적으로 2차 에너지를 만들 수 있는가 하는 점이 가장 큰 문제
다.

태양열전지판의 열에너지 효율은 12~16%지만 수소에너지의 에너지 효율은 10% 정도에 불과하다. 또 비용
과 관련한 것으로 태양에너지의 경우 전 인류가 사용하는 데 필요한 양의 1만 배가 넘는다.

따라서 가로 세로 각각 500킬로미터의 태양열 전지판을 만들면 인류가 필요한 에너지를 얻을 수 있지만
비용 문제 때문에 이용하는 데 어려움을 겪고 있듯이 수소에너지도 마찬가진다.

따라서 수소에너지의 생산과 저장, 이용 과정에 비용의 효율성을 얼마나 높일 수 있을 것인가가 주요 과
제다.

또 수소에너지 사용 치량의 경우 수작업으로 만들기 때문에 현재 대당 6~7억원대에 달하고 있습니다. 물
론 대량생산체제에 들어가면 가격이 훨씬 낮아지겠지만 차량 가격을 낮춰야 하는 과제를 안고 있다.

또 저장 부피를 줄이는 문제와, 부피 기준으로 휘발유의 3분의 2 수준인 수소에너지의 효율을 얼마나 높
이느냐 하는 문제도 주요 과제중 하나다.

한·중·일 3국 수소에너지 국제표준화에 앞장

한·중·일 3국은 수소에너지 국제표준을 정하는 데 공동 대응하기 위해 8일 서울 팔레스호텔에서 수소
연료전지 국제표준 세미나를 갖는다.

한국정밀화학공업진흥회와 중국표준협회는 수소에너지 표준화에 공동 대응하기 위해 양해각서를 체결한
다.

이처럼 한·중·일 3국이 세계 수소에너지 기술표준화에 공동으로 대응하기로 한 것은 각국이 자국의 기
술 수준에 맞도록 표준을 정하려는 데 대응하기 위한 조치다.

수소연료 표준화는 연료전지자동차에서 사용되는 수소연료의 품질기준을 정하는 것을 말한다. 또 수소감
지기는 수소시스템이 누출수소를 감지하는 장치로 세부규격을 정하는 표준화 작업이 진행중이다.

CBS경제부 이희상 기자 leeheesang@cbs.co.kr