□ 국제 수소산업 동향◇ 파리협정으로 인한 세계 에너지 정세 변화◯ 온실가스 특히 이산화탄소 감축 목표 수립으로 세계의 에너지정책과 산업에 큰 변화 예상되며 2017년 11월13일 독일 본에서 열린 ‘제2차 수소위원회 총회’에서 맥킨지가 연구 분석한 ‘수소경제사회 구현을 위한 로드맵’ 발표함.◯ 2050년 수소와 관련된 산업 분야에서 연간 2조5,000억 달러의 시장 가치가 창출되고 3,000만 개 이상의 일자리가 창출될 것으로 예상됨.◯ 수소에너지는 에너지 수급, 경제적 효과, 환경 등의 측면에서 많은 장점을 지니고 있으며, 국가적인 차원에서 수소경제 도래를 예측하고 본격적인 준비에 착수함.◇ 셰일가스 혁명을 토대로 전 세계 산업 국가들의 동향 급변◯ 셰일가스 혁명으로 천연가스 가격이 하락하고 신재생에너지 확대에 따른 잉여전력을 수전해 생산방식에 활용하기 시작하면서 수소생산의 경제성이 크게 개선됨.◯ HCNG(Hydrogen and CNG blend)의 활용도가 높아지고 있는 독일을 비롯해 노르웨이, 스웨덴, 프랑스 등 전 세계 16개 지역에서 실증사업 진행되고 있음.◇ 다양한 융·복합 수소충전소 비즈니스 모델 개발 및 보급◯ 최근 독립형 수소충전소 모델 이외에도 CNG 충전소 결합형 및 주유소 활용형 등 여러 가지 형태의 융·복합 충전소 모델 등장함.◯ ‘CNG((Compressed Natural Gas) 충전소 결합형’은 CNG 충전소와 수소충전소를 결합한 모델로 기존 CNG 충전소에서 천연가스를 이용하여 수소 및 HCNG를 생산하여 판매하는 형태[표 1] 주요 국가별 수소충전소 보급 현황 및 계획(단위: 개소)국가명2015년2018년2020년미국(캘리포니아)25-100독일42100400일본77-160한국19-100※자료 : 산업연구원(KEIT) 작성◯ ‘주유소 활용형’은 이동형 수소탱크를 기존 주유소 여유 부지에 설치하는 방식으로, 초기 투자비 및 운영비 절감, 여유부지 임대 수입, 수소의 소비량에 따른 이동형 수소탱크의 유연한 선택 배치 등 다양한 장점을 지니고 있다. CNG 충전소 결합형과 마찬가지로 수소 수요가 충분하지 않은 초기단계에 유용할 것으로 예상되고 있음.◇ EU는 연료전지 기술개발 및 인프라 확충 주력◯ EU는 연료전지 기술개발과 인프라를 위해 121억 유로를 투자하고, 이와 별도로 수소 생산 및 저장 인프라 구축에 18억 유로 등을 투자할 계획을 수립함.▲ 일본, 미국, 유럽의 수소 관련 정책 개요[출처=브레인파크][표 2] 유럽 내 주요 국가 수소 정책 개요구분내용영국배출가스 무배출 차량 이외의 모든 차량에 보유세 부과(2017.04.)HK H2 Mobility(2012)의 Phase 2 진행2020년 수소충전소 65개 보급 예정독일2002년 CEP(Clean energy partnership) 결성2016년까지 수소전기차 기술개발과 실증 사업화에 14억 유로 투자2020년까지 총 400개 수소충전소 설치 예정프랑스재산업화 계획 중의 한 파트로 수소연료전지 선정Maxity Fuel Cell Plan을 통해 연로전지 트럭 실증사업 진행2030년 수소충전소 600개, 수소전기차 80만대 보급 예정◇ 독일은 지원프로그램을 통한 국제 수소 산업계 선도◯ 독일은 혁신적 프로그램과 기업지원제도를 수단으로 국제 수소산업계를 선도하고 있는데 주로 수소·연료전지기술 ‘국가혁신프로그램(NIP)’로 독일정부와 수소 관련 연구를 진행하고 있는 기업체와 민관파트너십을 맺고 응용기술 개발을 목적으로 다양한 프로젝트 사업 진행 하고 있음.◯ 국립수소연구전지기구(NOW)와 H2 Mobility 등 다양한 컨소시엄을 통한 연계협력형 수소 기술개발이 활발하게 진행 하고 있음.◯ NIP를 구체화하기 위해 수립된 NOW는 독일의 수소 드라이브를 이끄는 컨트롤타워 역할을 수행하면서 정부 차원의 강력한 지원을 뒷받침하는 기관이다.독일 교통부·경제부·환경부 등이 수소·연료전지 기술과 관련 있는 기존의 정부기관, 연구기관, 산업체들과 협력하여 10년간 14억 유로(약 1조9000억 원)의 예산을 투입했으며 다양한 국책사업을 진행하고 있음.◯ 또한 수소차 충전 인프라 구축을 위한 정부 차원의 지원도 활발한데, 2025년까지 400개의 수소연료전지충전시설 설비를 지원할 계획이다.2018년에 이미 평균 2주에 수소충전소 1개씩을 준공하는 실적을 올렸는데 이 사업에 투입된 정부 예산은 180만 유로로 알려짐.◯ 독일정부는 이 같은 투자를 통해 차세대 친환경차 시장에서 전기차와 수소연료전지차가 서로 보완적인 역할을 하게 될 것으로 예상하고 있음.◇ 프랑스의 친환경에너지 개발 및 대중교통 투자◯ 프랑스는 파리협정 이후 친환경 에너지 개발에 다양한 투자를 하고 있는데, 2016년부터 가정용 난방에 쓰고 남은 지열에너지로 수소를 만들고 이를 다시 난방용으로 쓸 수 있는 수소 난방을 실시하는 등 ‘대기오염 감소를 위한 공공부문의 친환경 에너지화’ 정책을 본격적으로 실시했음.◯ 특히 파리시를 중심으로 친환경 대중교통 개발 정책을 본격적으로 추진하고 있으며, 프랑스 국유철도 SNCF는 2022년 상용하를 목표로 수소열차시대를 열겠다는 것을 공식 발표한 바 있음.◯ 파리시는 파리 시내 수소연료전지차(FCEV)를 공공이 주도하여 보급하기 위해 수소연료전치 택시를 보급하고 있으며, 파리 시 공공영역 내 디젤 자동차의 제로화를 위해 다양한 사업을 진행하고 있음.◇ 미국은 캘리포니아 주를 중심으로 한 수소자동차 산업 육성▲ 캘리포니아주 충전소 보급 전망(2014년 기준)[출처=브레인파크]◯ 미국은 캘리포니아의 CAFCP(캘리포니아수소협력기구, California Fuel Cell Partnership)을 중심으로 수소에너지 인프라 사업을 진행하고 있음.◯ 캘리포니아의 수소 인프라는 First Element, Air product 등 개별기업이 설치 및 운영을 담당하며 이에 투자하는 예산은 매년 8,150만 달러에 이르렀음.◯ 또한 국립재생에너지연구소(National Renewable Energy Laboratory, NREL)를 중심으로 신재생 에너지 관련 새로운 기술개발에 적극적인 투자를 하고 있음.◯ 미국 연방 에너지부(Department of Energy, DOE) 주관으로 풍력단지에서 생산된 전력을 활용하여 수소를 생산하고 천연가스망을 통해 공급하는 P2G의 일환인 Wind2H2 프로젝트를 진행 하고 있음.◯ 뿐만 아니라 태양광에너지로 물을 전기분해하여 수소를 생산하는 STH(Sloar To Hydrogen) 연구개발도 지속적으로 추진 중에 있음.□ 주요국 수소차 및 수소에너지 관련 기구[표 3] 국가별 수소차 및 수소에너지 관련 기구국가도시구분조사대상기관 설명독일마인츠발전소마인츠에너지파크(EnergieparkMainz,Germany)대기업이 연합하여 만든 종합 재생에너지 발전소독일슈튜트가르트연구소바덴뷔르템베르크 태양에너지·수소연구센터(Zentrum für Sonnenenergie-und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg-ZSW)산·학·연이 함께 세운 태양에너지 및 수소 연구소독일칼스루에연구소유럽에너지연구소(European Institute for Energy Research)대학과 기업이 만든 지속가능한 발전을 위한 연구소독일프라이부르크연구소프라운호퍼 태양에너지시스템연구소(Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE)프라운호퍼재단의 태양 및 수소전지 연구소독일슈베린연구소수소및정보과학연구소(Hydrogen and Informatics Institute of Applied Technologies-HIAT GmbH)수소연료전지·전기분해전지 전문 연구소독일뒤스부르크연구소ZBT GmbH 연료전지기술센터(ZBT GmbH Zentrum für BrennstoffzellenTechnik)연료전지 및 수소기술의 시장도입 속도를 높이는 산업 지원독일베를린프로젝트수행기관율리히연구센터(Research Centre Jülich GmbH)독일정부 프로젝트 수행기관독일베를린협회H2모빌리티(H2 MOBILITY Germany GmbH&Co.KG)수소전지차량 및 인프라 구축을 위한 기업협회독일베를린프로젝트수행기관국가수소·연료전지기술협회(NOWGmbH)수소·연료전지기술 국가혁신프로그램 실행 컨트롤타워독일비스바덴협회수소이니셔티브(H2BZInitiative Hessene.V)헤센주의 연료전지기술분야 산·학·연 네트워크독일베를린협회독일수소·연료전지협회(German Hydrogenand Fuel Cell Association-DWV)독일 수소연료전지기업의 이익을 대변하는 역할 수행독일함부르크협회클린에너지파트너십(Clean Energy Partnership)지속가능한 수소·연료전지 시장 구축을 위한 협력 구축프랑스르모트발전소HDF에너지(HDFEnergy)세계 최대 규모의 수소기반 배터리 기술 이용한 에너지 공급프랑스소피아앙티폴리스연구소재생에너지·에너지시스템로세스센터(Centre Procédés, Energies Renouvelableset Systèmes Energétiques-PERSEE)파리 최고 그랑제꼴의 수소에너지 연구 수행프랑스그르노블연구소Liten연구소(Liten)프랑스 원자력 및 대체에너지 위원회 하위 연구소프랑스소피아앙티폴리스클러스터소피아앙티폴리스재단(Fondation Sophia Antipolis)최첨단 과학기술 단지 소피아 앙티폴리스의 산학협력과 지원프랑스엑상프로방스클러스터Capenergies 경쟁력클러스터(Capenergies Competitiveness Cluster)수소 생산 관련 응용 연구 시범사업 워크숍 주도프랑스파리프로젝트프랑스 환경에너지관리청(French Environment & Energy Management Agency)지속가능한 에너지 개발 분야 공공 정책 이행 참여프랑스파리협회프랑스 수소연료전지협회(French Association for Hydrogen and Fuel Cells-AFHYPAC)프랑스 H2 산업 연구 확대를 위한 네트워킹 주도프랑스파리협회국제에너지청(International Energy Agency)국제 에너지 기구의 수소 전담 기술협력프로젝트 수행미국콜로라도연구소국립재생에너지연구소 수소기반시험연구시설(NREL Hydrogen Infrastructure Testing and Research Facility)친환경 에너지 연구소의 수소기반 산업관련 연구 개발 지원미국플로리다연구소플로리다 태양 에너지 센터(Florida Solar Energy Center)태양광 에너지를 비롯한 친환경 에너지 전반 연구 실시미국워싱턴DC정부기관미국 에너지성 에너지 효율 및 신재생 에너지국(USDOE Office of Energy Efficiency and Renewable Energy)수소에너지 개발을 위한 산학연관 파트너십 구축 및 공공 프로그램 기획·지원미국캘리포니아협회캘리포니아 연료전지공동체(California Fuel Cell Partnership)연료전지 연구개발 공동체로 수소차 관련 산업 중심 활동미국워싱턴DC협회H2USA미국 수소연료 및 수소차 보급을 위한 민관협력 공동체일본후쿠오카연구소수소에너지제품연구시험센터(水素エネルギー製品研究試験センター HyTReC)수소에너지 관련 제품 개발 및 연구 시험 시설을 보유한 연구소일본가와사키정부기관신에너지산업기술종합개발기구(新エネルギー・産業技術総合開発機構)일본의 신재생 에너지 관한 종합적인 연구와 지원사업을 추진하는 기관일본도쿄협회일본 수소스테이션네트워크 유한책임(日本水素ステーションネットワーク合同会社 Japan H₂ Mobility, LLC. JHyM)11개의 수소 관련 핵심 기업들이 참여한 수소 스테이션 네트워크일본도쿄협회수소공급·이용기술연구조합(水素供給・利用技術研究組合, HySUT)수소 공급 인프라와 비즈니스 환경 구축을 위한 23개 단체 조합일본도쿄협회기술연구조합 CO2 프리 수소공급망 추진기구(技術研究組合CO2フリー水素サプライチェーン推進機構)대기환경 보호를 위한 수소 관련 기술 연구 조합

□ 기관 소개◇ 독일 수소에너지 사회 구현을 위한 컨트롤 타워◯ 국립 수소연료전지기구(Nationale Organisation Wasserstoff-und Brennstoffzellentechnologie: NOW GmbH)는 수소에너지 사회 구현을 위해 환경, 교통, 산업 정책을 연계하고 총괄하는 컨트롤 타워 역할을 수행하고 있음.▲ 수소에너지 박람회(h2fc)를 통해 독일 수소 정책홍보[출처=브레인파크]◯ 이 기구는 2008년 수소·연료전지기술 국가혁신 프로그램(Nationales Innovations progeamm Wasserstoffs = und Brennstoffyellen techno logie: NIP)의 통합 관리를 위해 만들어진 조직으로 현재까지도 독일연방 국가혁신 프로그램과 연방교통부의 전기 이동·충전 인프라(LIS- Ladeinfrastruktur) 자금조달 지침을 조정하고 관리하고 있음.◯ NIP는 수소에너지 인프라 및 연료전지 활용을 지원하는 프로그램으로 연료전지 활용의 대표적인 사례로는 청정에너지 파트너십(Clean Energy Partnership: CEP)의 규정과 관련한 차량 조정이 있음.◯ 유럽 운송네트워크(TEN-T CEF)의 규정 안에서 △개별적 연료 옵션 파악 △이해 관계자 위치 분석 △독일 참여와 프로젝트 조정 등 전박적인 전략 개발에도 참여하고 있음.◯ 연방 환경·자연보존·원자력안전부(BMU-Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Nukleare Sicherheit)를 대표하여 수소·연료전지 기술분야에서 환경기술 수출계획(Exportinitiative Umwelttechnologien)을 지원 하며, 학술, 기술, 행정적 수행을 하는 조직들의 내부적 관리도 담당하고 있음.(일본과의 Power to Gas는 하나의 예)◇ 수소·연료전지 수행기관의 협력을 통한 시너지 창출◯ 국립 수소연료전지기구는 초기 과제였던 수소·연료전지 프로젝트뿐 아니라 2009년 6월부터 전기 배터리 기술의 지원 관련 프로젝트도 집중 관리하고 있음.◯ 특히 관련 수행기관들의 시너지를 창출하기 위해 △계약 및 프로젝트 성과 관리 △주제별 프로젝트 연결 △기술 발전 인식 제고 활동 △국제협력 △연수교육 △정치·산업·학술 분야 소통 확대를 위한 홍보 활동 등을 수행하고 있음.◯ 사설 및 학술 단체의 프로젝트 아이디어를 평가하여 연방 정부의 기금 지원을 위한 기초 자료를 구축하는 것도 국립 수소연료전지기구의 주요 임무 중 하나임.◯ 아시아 국가들 중에서는 중국(Sino German Electro-Mobility Innovation and Support Center(SGEC)), 일본(Power-to-Gas)과 협력을 진행하고 있음.◯ 현재 40여 개인 수소충전소를 2023년까지 총 400개로 늘린다는 목표를 세워두고 있으며 이를 위해 독일정부는 올해 2억5000만 유로(약 3250억 원)의 국비를 수소에너지 산업에 투자할 계획이라 밝혔음.

□ 기관 소개◇ 수소충전소 설치를 위해 만들어진 범세계적 프로젝트 기업○ 범유럽권 6개 기업(Shell, Air Liquide, Linde 그룹, OMV, Total, 다임러)이 합작투자하여 2015년 설립한 프로젝트 기업으로 6개 회사에서 각각 참여TF를 구성해 총 10명의 직원이 프로젝트 기업을 관리하고 있음.○ 독일 내 연료전지 차량을 위한 수소 인프라 구축 작업을 추진하고 있으며, 2019년까지 7개의 독일 주요 대도시(함부르크, 베를린, 라인 루르 지역, 프랑크푸르트, 뉘른베르크, 슈트트가르트, 뮌헨)를 연결하는 고속도로에 100개의 수소충전소를 만들어 운영하는 것이 첫 번째 목표이며 이후 수소차량의 증가에 맞춰 300개까지 만드는 것이 2단계 목표임.○ 이를 위해 H2모빌리티는 네트워크 계획, 승인, 조달, 건설 및 운영을 포함한 모든 업무를 담당하고 있으며 교통디지털인프라부(Ministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur: BMVI)의 수소·연료전지기술 국가혁신프로그램(Nationales Innovationsprogramm Wasserstoff-und Brennstoffzellentechnologie: NIP), 유럽위원회의 프로젝트 ‘수소 충전소 인프라 구축 프로젝트(COHRS)(△연료 전지와 수소 공동 사업(FCH 2 JU) △유럽 운송 네트워크(TEN-T CEF) △수소 충전소 인프라 구축사업(COHRS))의 지원을 받고 있음.▲ 수소충전소 보급현황[출처=브레인파크]○ 또한 △비엠더블유(BMW) △혼다 △현대 △토요타 △폭스바겐 등 대기업과 파트너십 구축 뿐만 아니라 국립 수소연료전지기구 (NOW GmbH)의 조언 및 협력을 바탕으로 다양한 프로젝트를 수행하고 있음.◇ H2.LIVE 앱을 통해 시민들에게 수소 인프라 정보 공유○ 2018년에만 26개 충전소가 만들어졌고 현재까지 총 60개의 수소충전소를 운영하고 있으며 결과적으로 2018년 한 해에만 69톤의 수소를 판매했고 함부르크, 뮌헨, 프랑크푸르트가 수소에너지 관련 허브로 선정됨.○ 2018년 약 35명의 직원이 26개 충전소에서 근무하고 있으며 안전에도 만전을 기하기 위해 2018년 40건의 직원 안전 교육이 진행되었음.○ H2모빌리티는 H2.LIVE 앱을 구축하여 유럽 내 110여 개 충전소 위치 등의 정보를 일반 시민에게 보급하고 있으며 2018년에 약 650여명의 새로운 사용자들이 앱에 등록했고 한 달 사용 건수는 약 5만 건으로 집계되고 있음.▲ H2모빌리티에서 소개하고 있는 수소자동차[출처=브레인파크]

□ 기관 소개◇ 수소충전소 및 수소 대중교통 보급 활동 활발○ 청정에너지 파트너십(Clean Energy Partnership)은 2002년 독일연방교통부 주도로 10개 교통 경제 에너지 관련 산업의 파트너사들로 설립되었음.▲ 수소 공급 장치[출처=브레인파크]○ 현재 파트너기관은 14개로 Air Liquide , Audi , BMW , Daimler , GP Joule , H 2 Mobility , Honda , Hyundai , Linde , OMV와 협력관계에 있음.○ 2008년부터 2016년까지 수소·연료전지기술 국가혁신프로그램(NIP)에 의해 자금 지원을 받았으며 국립 수소연료전지기구에 의해 조정되었음.○ 파트너들은 모든 분야의 지속가능한 에너지 활성화를 위해 수소·연료전지 활용 시장을 활성화하기 위해 협력을 촉진하고 있음.◇ 단계별 수소충전소 및 수소차 대중교통 보급 확대○ 청정에너지 파트너십 주요 프로젝트의 목표는 FCEV 버스 및 승용차량의 운행과 수소충전소 보급이며 NIP에 의해 2002년부터 2016년까지 3단계 사업을 마쳤고, 2017년 초 4단계 사업을 시작했음.[FCEV 버스·승용차 운행과 수소충전소 보급 관련 프로젝트]▶ 1단계• 2004년 11월 베를린에서 시범프로젝트로 시작되었으며, 2개의 수소충전소와 17개의 수소차량이 운행되었고 2008년 6월30일 종료▶ 2단계• 2008년 6월30일부터 2010년 12월 31일까지 추가 차량 확대, 베를린과 함부르크 관련 버스 추가, 베를린과 함부르크 하펜시티의 새로운 충전소 건설 추진▶ 3단계• 2011년 1월부터 2016년까지 관련 기술의 품질 향상, 수량 및 유통에 관한 기술 개발이 포함되었으며 관련 차량 증대 뿐만 아니라 H2 충전소 네트워크를 확장하고 지역 파트너십 구축을 위해 노력▶ 4단계• 2019년 현재 진행되고 있는 사업으로 자동차 생산 대기업뿐만 아니라 석유, 에너지, 가스 분야의 기술기업 13개의 협력으로 시작되었으며 참가기업을 확장하고 청정에너지 기술 차량과 충전소 관련 연구 확대에 주력▲ 수소 교통 확대 계획[출처=브레인파크]