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수소경제는 환상?…에너지 전문가 샤한 부작용 주장

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수소경제는 환상?…에너지 전문가 샤한 부작용 주장

"안정성에 문제 많고, 생산 재료는 화석연료로 반 환경적"

수소연료전지차 SUV 넥쏘. 사진=현대차이미지 확대보기
수소연료전지차 SUV 넥쏘. 사진=현대차
최근 신재생에너지의 대안으로 ‘친환경 에너지원’인 수소가 떠오르고 있다. 현대차를 필두로 SK‧포스코‧한화‧효성 등 국내 기업들도 앞다퉈 수소에 투자하는 등 수소 붐이 일고 있다.

에너지 효율이 높고 에너지 저장 용기 역할을 하는 수소이지만, 수소를 생산하는 데는 엄청난 에너지가 필요하다. 때문에 가장 친환경적인 수소가 현재 화석연료 등을 통해 얻는 탓에 반(反)환경적이라는 말도 들린다.
여기에 전기차, 태양광, 에너지 저장 전문가로 알려진 재커리 샤한이 수소 경제에 딴지를 걸었다. 석유‧가스 등 화석연료기업들이 당장 실현 가능성이 희박한 수소 경제가 신재생 에너지의 가장 유력한 대안이라고 지속적으로 과장 홍보함으로써 자신들의 수명을 연장하고 있다는 비판이다. 특히 화석연료기업들은 수소를 앞세우고 정부의 신재생에너지 사업 투자 예산을 분산토록 하는 동시에 소비자들로 하여금 막연한 환상에 빠져들게 함으로써 신재생에너지의 발전을 저해하는 부작용을 낳고 있다고 주장한다.

왜 이런 주장을 하는 것일까? 샤한의 주장의 시시비비를 떠나 그가 주장하는 논리적 근거를 소개한다. 지구 환경을 보존하려는 인류의 노력은 물론 수소자동차 부문에서 세계 1위를 달리고 있는 한국 산업경제에도 어느 정도 파급영향을 줄 수 있을 것으로 보인다.

먼저 수소 경제의 장점을 살펴보면 수소는 우주의 75%를 차지하기에 화석 연료들을 대체할 수 있는 청정 에너지원이다. 수소는 오염물질을 배출하지 않고 화석 에너지 대비 낮은 온도에서 빠르게 열(熱)에너지를 낼 수 있다. 수소 1㎏이 산소와 결합하면 3만5000㎉의 에너지가 나온다. 같은 량의 다른 연료인 석유 등 화석 에너지와 비교하면 대략 3배에 가까운 에너지다. 특히 다른 화석 연료들이 이산화탄소를 발생시켜 환경오염을 야기하는 것과 달리 수소 연료는 완전 무공해다.

이에 우리 정부도 수소 에너지가 갖는 장점에 주목해 각종 에너지 자원을 활용해 수소를 생산하고 이를 응용하는 '수소경제 활성화 로드맵'을 확정하고 경제적 지원과 인프라 구축에 막대한 예산을 투입하고 있다.

수소 에너지 생산과 활용 도표이미지 확대보기
수소 에너지 생산과 활용 도표


그럼 수소 경제의 문제점은 무엇인가? 아직 기술 발전의 한계로 적은 용기에 담기가 매우 어렵고 쉽게 폭발해서 안정성에 문제가 많다는 점이다. 특히 청정에너지라고 하지만 수소를 만드는 과정에 화석연료를 많이 사용하기 때문에 공해물질을 많이 배출한다.
샤한은 수소의 단점에 주목하고 있다. 특히 자신의 전문 분야이기도 한 자동차와 관련해 수소차에 부정적인 시각을 드러내고 전기자동차를 옹호한다. 전기차 및 이차전지 시장조사 전문기관인 ㈜INI산업리서치는 전 세계에서 운행 중인 수소차(승용차 기준)가 2018년 말 기준으로 1만820대라는 조사 결과를 발표했다. 전기차에 비해 월등히 낮은 수준이다.

전기차의 경우 자동차 등 주요 산업에 관한 글로벌 시장조사 및 컨설팅 기관인 프로스트 앤 설리번은 2020년 판매량을 최대 250만 대로 예상하는 한편 HEV(Hybrid Electric Vehicle)와 BEV(Battery Electric Vehicle) 및 PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)를 합산해서 2025년이면 전체 신차 시장의 32.5%인 연 3630만 대에 이를 것으로 분석했다. 세부적으로 HEV가 1834만 대, PHEV가 651만 대, BEV가 1147만 대, 내연기관이 7534만 대 정도가 될 것으로 전망하고 있다.​

샤한은 바이든 행정부에서 친환경산업 육성에 대한 강렬한 의지에 주목하면서 예산의 투입에 있어 선택과 집중의 중요성을 강조한다.

이미 내연차의 대안으로 자리잡아가고 있는 전기차에 대해서도 상용화와 기반시설 투자에 천문학적 비용이 소요되는데 아직 대중화하려면 많은 시간과 비용이 투입되어야 할 수소차에까지 보조금과 기반시설에 예산을 투입하는 것은 석유를 사용하는 내연차 시대를 연장하는 우를 범할 수 있다고 지적한다.

2020년 기준 전 세계 EV 충전 인프라는 62만 정도에 불과해 전기차 대중화를 앞당기려면 전 세계적으로 공공충전소가 더 많이 보급되어야 하며 정부 차원에서 선제적 예산 투입이 필요하다는 입장이다.

그러나 샤한은 석유기업들이 지구 환경보호라는 대의명분을 가로 막을 수는 없기 때문에 자신들의 산업생태계를 유지하기 위해 수소경제 투자 확대가 필요하다는 논리로 전기차 대중화 기반을 촉진하는 데 예산이 덜 배분되도록 하고 있다고 지적한다. 실제로 석유기업들은 수소 경제를 홍보하는데 광고비로 10억 달러를 쏟아붓고 있다.

또한, 이러한 과다 광고 여파로 주식시장에 자금이 몰리고 있다고 샤한은 주장한다. 2021년 초 미 증시에서는 수소 관련주가 주목받고 있는데, 특히 SK그룹이 투자한 플러그파워의 경우 프랑스 르노그룹과 합작법인을 설립해 유럽 내 수소 상용차 시장을 공략한다는 소식이 전해지며 주가가 하루 만에 30% 이상 폭등했다. 미국 수소연료전지회사 퓨얼셀 에너지도 마찬가지다. 1년 전 2달러대에 불과했던 주가는 최근 22달러 선까지 치솟았다.

이 외에도 해외 수소연료전지 생산업체로는 캐나다의 발라드파워(연초 이후 64.5% 상승), 미국의 블룸에너지(50.1%), 스웨덴의 파워셀(22.7%), 영국의 ITM파워(22.7%), 노르웨이의 넬(5.9%) 등이 있다.

자료=글로벌이코노믹 DB이미지 확대보기
자료=글로벌이코노믹 DB

수소 테마 과련 상장지수펀드(ETF)에도 자금이 쏠리고 있다. 국내에서도 ‘KBSTAR Fn수소경제테마 ETF’가 인기이고 해외 ETF 중에서 ‘인베스코 와일더힐 클린에너지’(PBW), ‘SPDR 켄쇼 클린파워 ETF’(CNRG), ‘글로벌X클린테크ETF’(CTEC), ‘ALPS 클린에너지 ETF’(ACES)도 수소 관련주 비중이 높다.

하지만 수소주에 우려도 많다. 월가에서는 실적 대비 수준이 너무 높다는 우려의 목소리가 계속 나오고 있다.

끝으로 샤한이 우려하는 부분은 수소 경제에 대한 과다한 홍보가 소비자들로 하여금 환상을 불러 일으켜 우선 자동차 부분에 있어 전기차 소비를 늦추도록 한다는 것이다. 생산도 아주 미미하고 충전소 등 기반도 적어 상용화 수준이 떨어지는데 수소차 소비를 위해 내연차를 더 소비하도록 하는 문제점이 있다는 것이다.

우리 정부는 2040년까지 수소차를 620만대 보급하고 수소 충전소도 1200개를 만들겠다는 계획을 가지고 있으며, 향후 2000만대에 달하는 한국 자동차 시장의 30% 이상을 수소 연료 자동차로 대체하겠다는 구상을 가지고 있다.

2019년 4194대를 판매해 일본을 제치고 세계 1위를 차지한 데 이어 2020년 전 세계에서 팔린 수소차 4대 가운데 3대가 현대차인 현실에서 샤인의 주장은 썩 좋은 내용은 아니다.

하지만, 우리경제가 소규모 개방경제이고 전 세계에 수출을 통해 산업의 경쟁력을 키워가는 태생적 조건을 가지고 있다는 점에서 여전히 수소차가 세계 표준이 되기에 문제가 많다는 샤인의 다소 지나친 주장은 우리에게 시사하는 점이 적지 않다.


박정한 글로벌이코노믹 기자