□ 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◇ 수소·연료전지 기술 개발 연구 기관○ 수소및정보과학연구소(Hydrogen and Informatics Institute of Applied Technologies, HIAT)는 2002년 수소·연료전지기술 개발을 위해 설립한 비영리 연구기관으로 ‘슈베린기술창업센터(TGZ)’내 수소역량센터에 위치하고 있으며 압축 기술을 포함한 수소에너지 기술분야의 생태적, 경제적 관련성에 기반 한 연구를 주로 하고 있음.▲ PEM 전해질 스택[출처=브레인파크]○ HIAT의 대표적인 기술로는 PEM 전해질 스택(PEM Electrolysis Stacks)이 있는데, 혁신적 구조로 최대 차압 100 bar(1450 psi)를 달성했다.CCM/GDE/MEA 연구에서는 고성능 CCM 및 GDE 생산을 위해 특허 받은 스크린 인쇄 공정을 사용하고 있음.(연료전지 및 전해전지 핵심 부품의 생산과 평가는 HIAT의 주요 역량 중 하나)◇ R&D 관련 4가지 서비스와 기술사업화 지원○ HIAT에서 제공하는 서비스는 △계약연구 및 기술보고서 작성 △전문성 및 타당성 조사 △네트워크 및 프로젝트 관리 △테스트 및 측정 서비스 등 4가지가 중심을 이루고 있다.HIAT는 △PEMFC 전기 촉매 △PEM 전기분해 △DMFC 기술 △프로세스 개발 △에너지 저장 기술 등 5개 분야를 중심으로 연구를 통한 기술사업화에도 힘쓰고 있음. 

□ 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]

□ 기관 소개◇ 수소·연료전지 기술 연구 중심 기관○ 연료전지기술센터(Zentrum für Brennstoffzellen Technik, ZBT)는 응용기술 중심 연구소로 에너지 전환과 관련한 초기 아이디어 구상에서 실현에 이르는 전 과정에서 미래기술을 개발하는 R&D기관이다.2000년 처음 ZBT에 대한 기획이 진행되었으며 2001년 유럽 지역개발기금과 노르트라인 베스트팔렌주 정부의 지원금 1,540만 유로를 투자해 설립되었음.○ 2002년부터 본격적인 연구가 시작되었고 건물 신축계획이 수립되었으며 2003년 본관이 완성되었고 26명으로 직원 수도 증가했음.◇ 마이크로 시스템, 수소에너지 기술로 연구영역 확장○ 2005년 비영리 조직으로 전환했으며 뒤스부르크에센대학이 대주주로 인수를 했고, 2007년부터 테스트, 품질 조사, 마이크로 시스템, 수소에너지 기술 등으로 연구영역이 확장되었음.○ 현재 100여 명의 직원과 40여 명의 조교가 근무하고 있으며 2008년 제조기술과 제품 테스트를 위한 기술센터를 추가로 건립했음.○ ZBT는 △Department fuel processing △Department fuel cells and systems △Electrochemistry and coating △Department of Microsystems and Fluid Mechanics △Hydrogen and Batteries △Quality Assurance and Testing 등 모두 6개 부서로 조직이 구성되어 있음. 

□ 기관 소개◇ 태양에너지 및 수소기술 연구에 집중○ 프라운호퍼 태양에너지시스템연구소(Fraunhofer Institute für Solare Energiesysteme: ISE)는 유럽 최대 태양에너지 연구기관으로 약 1,200명의 직원이 태양열 활용에 관련한 학술 연구뿐 아니라 프로토타입 개발 및 데모 실행까지 다양한 업무를 담당하고 있음.○ 연구영역은 크게 5개 분야로 △태양열 △에너지 효율 건축 △수소기술 및 전기 에너지 저장 △태양열난방 발전소 및 산업 프로세스 △전기화, 네트워크, 지능 시스템 등이 있음.○ 태양열난방 발전소 및 산업 프로세스 연구 영역에서는 수소 생산, 변환, 열화학 등과 관련한 분야 연구를 담당하며 화학적 수소 생산 분야의 전해질 전기분해에 초점을 두고 있음.○ 현실적으로 다가오는 기후 변화에 대응하기 위해 전해질 전기분해 및 연료전지 관련 기술 연구, 시물레이션, 개별 셀 테스트 등을 담당하고 있으며, 연료전지 관련 배터리 재료, 셀, 모듈 및 시스템과 관련된 R&D에 집중하고 있음.◇ 수소에너지 관련 6개 기술분야 연구○ ISE는 수소를 이용한 전기 생산부터 저장까지 포괄적인 부분의 수소에너지 연구를 담당하고 있는데 △열화학 공정 △수소 전기분해 및 Power to Gas 프로젝트 △연료전지시스템 △베터리셀 기술 △베터리 시스템 기술 △응용 스토리지 시스템 등 6개 수소기술 분야에 집중하고 있다.그동안 26개 프로젝트가 진행되었으며 특히 자동차 연소 전기 관련 프로젝트를 성공적으로 진행했다고 알려져 있음.◇ 뛰어난 기술 인프라를 갖춘 연구소○ ISE에는 1만5,000㎡의 면적에 최첨단 장비와 현대적 시설을 갖춘 실험실이 있으며, 8개의 연구센터와 4개의 생산 관련 과학기술평가센터가 있음.○ 8개의 실험센터는 △고효율 태양전지센터 △에너지 저장기술 및 시스템센터 △재료 특성화 및 내구성해석센터 △전력 전자 및 지속가능한 그리드센터 △연료전지·전기분해·합성연료센터 △광학·표면과학센터 △신흥 태양광기술센터가 있음.○ 기술평가센터는 모두 4개로 △광전지기술평가센터(PV-TEC) △모듈기술평가센터(모듈-TEC) △집중장치 기술평가센터(Con-TEC) △실리콘소재 기술평가센터(SiM-TEC)이 있음.▲ 프라운호퍼 태양에너지시스템연구소의 조직구조[출처=브레인파크]

□ 수소산업 주요 동향 및 기관 발굴◇ 세계 에너지 정세 변화와 유럽 국가의 수소에너지 투자○ 전 세계적으로 추진되고 있는 온실가스 특히 이산화탄소 감축과 관련한 목표와 에너지정책이 산업혁신에 지속적 영향을 주고 있는 상황임.2017년 11월 13일(현지시간) 독일 본에서 열린 ‘제2차 수소위원회 총회’에서 맥킨지가 연구 분석한 ‘수소경제사회 구현을 위한 로드맵’을 발표하였음. 2050년 수소 관련 산업에서 연간 2조5,000억 달러의 시장 가치가 창출되고 3,000만 개 이상의 일자리가 창출될 것으로 전망임.○ 유럽국가에서도 EU는 연료전지 기술개발 및 인프라 확충에 121억 유로, 수소 생산 및 저장 인프라에 18억 유로를 집중 투자할 계획이며 특히 독일은 ‘수소·연료전지기술 국가 혁신 프로그램(NIP)’ 채택, 정부와 기업체와의 민관 파트너십 프로젝트 추진하고 있음.프랑스는 대기오염 감소를 위한 공공 부문 친환경에너지화와 친환경 대중교통 개발에 지속적인 투자 확대 중임.[표 1] 유럽 국가별 수소 정책 개요구분내용영국▸배출가스 무배출 차량 이외의 모든 차량에 보유세를 부과(2017.04.)▸HK H2 Mobility(2012)의 Phase 2 진행▸2020년 수소충전소 65개소 보급 예정독일▸2002년 CEP(Clean energy partnership) 결성▸2016년까지 수소전기차 기술개발과 실증 사업화에 14억 유로를 투자▸2020년까지 총 400개소의 수소충전소 설치 예정프랑스▸재산업화 계획 중의 한 파트로 수소연료전지 선정▸Maxity Fuel Cell Plan을 통해 연로전지 트럭 실증사업 진행▸2030년 수소충전소 600개소, 수소전기차 80만대 보급 예정◇ 다양한 기술 개발 및 표준 국제 규격화○ 미국, 유럽, 일본 등 주요 국가들을 중심으로 기술 표준 및 규정 국제규격화 기구들이 활발하게 활동하고 있음. 2017년 1월17일 Davos 포럼에서 최초의 수소국제 협회 ‘Hydrogen Council’을 출범하고 연구개발 활동을 촉진한 바 있음.○ 국제 수소·연료전지 경제 파트너십인 IPHE(International Partnership for Hydrogen and Fuel Cells in the Economy)는 해당 분야의 연구개발 및 실증·이용 추진을 위한 활동을 진행하고 있음.◇ 해외협력기관 발굴 결과○ 해당 과업을 통해 유럽, 미국, 일본 등 주요국의 수소 관련 기관에 대한조사를 실시했음. 유럽 중에서는 특히 수소차 및 수소에너지 정책이 잘 구축되어있는 독일, 최근 한국과 수소충전소 개발 협력을 맺은 에어리퀴드사가 있는 프랑스를 중심으로 수소 기관 조사를 했음.○ 그 결과 독일 12개, 프랑스 8개, 미국 5개, 일본 5개 총 30개의 기관에 대한 조사를 실시하고 향후 충남도와의 협력가능성을 타진해보았음. 기관들은 발전소, 연구소, 클러스터, 정부기관, 프로젝트수행기관, 협회, 재단으로 분류하여 조사했고, 나라별 기관 종류는 아래와 같다.• 독일 : 발전소 1, 연구소 6, 정부기관 2, 협회 3• 프랑스 : 연구소 3, 재단1, 정부기관 1, 클러스터 1, 협회 1, 국제기구 1• 미국 : 연구소 2, 정부기관 1, 협회 2• 일본 : 연구소 1, 정부기관 1, 협회 3□ 기관별 협력 예상 내용◇ 협력기관 종류별 협력 예상 내용○ 본 과업을 통해 발굴한 30개의 기관은 크게 연구소, 협회, 정부기관, 지원조직 및 클러스터, 기타(발전소 및 기업)로 나눌 수 있다. 기관별 협력 가능 유형은 아래와 같이 나눌 수 있음.• 네트워크 : 상호 기관과의 인적, 물적 네트워크 형성 등• 연구협력 : 현지 연구기관과 충남 소재 연구기관과의 공동 R&D 프로젝트 진행 등• 이벤트개최 : 포럼, 세미나, 박람회 등 수소 관련 국제 행사 공동 개최 등• 정책교류 : 수소차 보급방안, 수소에너지 사용 확대 등과 관련된 전략 공유 및 상호 협력 등• 기업교류 : 해외 기업의 한국 진출, 한국 기업의 해외진출 등협력유형연구소협회프로젝트수행기관지원조직 및클러스터기타(발전소, 기업)네크워크OOOOO연구협력OO이벤트개최OOOO정책교류OOO기업교류OO□ 기관별 협력 예상 내용◇ 우수 협력 기관 선정 및 예상 협력 내용○ 해당 연구용역을 통해 30개의 해외 수소 기관에 대한 조사를 진행했고 그 중, 6개의 우수 기관을 선정하여 직접 방문을 통해 향후 협력 방안을 논의할 계획임.이번 조사를 통해 독일, 프랑스, 미국, 일본 수소 기관을 조사하였지만 수소 정책이 잘 실현되고 있는 독일, 한국과 수소 관련 교류를 진행하고 있는 프랑스에 집중하여 방문기관을 선정하였음.○ 독일에서의 방문기관은 2개이며 △수소이니셔티브헤센(H2BZ Initiative Hessen e.V) △마인츠 에너지파크(Energiepark Mainz, Germany)임. 프랑스에서의 예상 방문기관은 4개이며 △소피아앙티폴리스재단(Fondation Sophia Antipolis) △재생에너지 및 에너지시스템 로세스 센터(Centre Procédés, Energies Renouvelables et Systèmes Energétiques- PERSEE) △프랑스 수소연료전지협회(French Association for Hydrogen and Fuel Cells- AFHYPAC) △프랑스 환경에너지 관리국(ADEME, Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Énergie)임.◇ 헤센주의 지역 수소산업 활성화 전략 공유(수소이니셔티브헤센)○ H2BZ는 헤센주의 수소기업, 대학, 기관의 네트워크를 지원하는 기관으로 2004년 4월에 설립되었음. 헤센 경제 에너지 교통 도시발전국의 프로젝트를 Hessen Agentur GmbH에서 관리하고 있음주요 업무는 크게 4가지로 △헤센 지역의 수소·연료전지 기술 관련 주 상담처 역할 △정치, 경제, 학술 및 사회 영역에 관련 분야 정보 제공 △헤센 지역과 관련해 지역, 국내, 국제 기술 마케팅 △미디어나 행사 등을 통한 관련 영역 기술이전 지원(홍보)을 담당하고 있음.○ H2BZ는 수소에너지 및 연료전지 산업 발전을 위해 다양한 프로젝트를 진행하고 있음. △가정 내 전력 및 난방에너지 지원 : 연료전지를 활용한 마이크로 블록 난방 설비 △라인 마인 지역 연료전지 활용 교통 설비 구축 △프랑크푸르트 암 마인에 최초의 Power to Gas 설비 구축 △헤센 전기분해 기술시험 △Clean Energy Partnership(CEP) 구축 △Zero Regio 지원 프로그램 실행 등임.○ 해당 기관 방문 및 협력 논의를 통해 다양한 프로젝트를 진행하고 있는 H2BZ의 지역 수소산업 활성화 전략을 공유하고 지방정부 입장에서 수소 산업 육성 정책 및 방향에 대한 심도 있는 논의 및 협력이 가능할 것으로 예상됨.◇ 대기업이 연합하여 만든 종합 재생에너지 발전소 설립 및 관리 전략(마인츠 에너지파크)○ 마인츠 에너지파크는 마인츠 시정부(Mainzer Stadtwerke AG)와 민간 기업(Linde Group)이 함께 구축한 수소 시대를 내다본 친환경 수소 생산 단지로 온실가스 배출이 없는 발전소임.2015년 공장 구축 당시 1700만 유로 예산 중 50%를 독일연방정부의 BMWi가 지원하였으며 운영비용은 지멘스와 린데 등 민간 기업이 부담하였음.○ 돈을 벌기 위해서라기보다는 바람이 불지 않으면 전기를 생산할 수 없는 풍력에너지의 불규칙성을 보완하려는 목적으로 수소를 이용하는 발전소임. 남는 전기로 수소를 만들어 저장하고 바람이 불지 않을 때 이 수소를 다시 수소연료전지를 이용해 전기로 바꿔 사용하는 원리임.아직 풍력에너지로 수소를 만드는 작업은 에너지 손실도 커 수익성을 기대하기 어렵지만 풍력발전과 수소발전이 융합된 형태의 발전소라는 점에서 시사하는 바가 큼.○ 다양한 에너지 발전기술이 융합된 마인츠 에너지파크와의 글로벌 협력으로 충청남도 태안의 풍력발전과 수소발전의 융복합 재생에너지 발전소 설립 구상과 관련된 논의를 진행할 수 있을 것으로 보임.◇ 최첨단 과학기술 단지 소피아 앙티폴리스의 산학협력과 지원체계(소피아앙티폴리스재단)○ 소피아앙티폴리스재단은 파리에 국한된 국토 불균형 해소를 위한 지역혁신거점 육성 필요에 의해 1960년대 이후 조성된 유럽 최대 첨단산업단지로 성장함. 프랑스 국공립·대학연구소, 세계 최첨단 국가연구기관 및 대기업 연구소 및 공장 등 200여 기관 입주해 있음.○ 산업단지 조성 초기부터 에너지, IT, 생명공학 등 고부가가치 중심으로 조성되었으며 다국적기업 등과의 국제네트워크가 활성화되어있음.특히 IBM과 루슨트테크놀러지 등 다국적기업이 입지해 국제 네트워크가 잘 구축된 점도 기업 활동 면에서 장점으로 작용하고 있음.○ 연구기관이나 기업의 신청에 따라 2천 제곱미터서 10만 제곱미터까지 분할해서 분양하고 있으며 한국에서는 1986년 9월 동력자원연구소 해외지소(支所)가 입주하여 1988년 12월 프랑스 정부로부터 과학기술연구소로 정식인가를 받은 후, 동력자원연구소 앙티폴리스 지소로 이름을 바꾸어 초고온 획득장치 개발 등의 연구사업 진행하고 있음.○ 유럽 최대의 클러스터와의 글로벌 협력을 통해 지역산업 발전 전략을 논의하고 글로벌 기업 클러스터 내 유치 방안에 대한 논의를 할 예정임. 더 나아가 한국 기업의 프랑스 클러스터 진출, 프랑스 기업의 충남 클러스터 입주 가능성을 타진해볼 예정임.◇ 수소에너지 공동연구 및 기술협력 방안(재생에너지 및 에너지시스템 로세스센터)○ 재생에너지 및 에너지시스템 로세스센터는 파리 최고의 그랑제꼴 파리국립고등광업학교(mines-paristech)의 연구기관으로 프랑스에 존재하는 4개의 연구소 중 하나임.재생에너지 및 에너지시스템 로제스 센터는 소피아 앙티폴리스에서 기반을 다졌고 프랑스 최초의 과학단지 조성에 기여하고 있음.실험실 PERSEE는 1976년 소피아앙티폴리스에서 창안된 연구센터에서 출범하여 수소자동차, 수소 성분 및 수소에너지 분야 연구에 투자하고 있음.○ 연구기관 수는 19개, PERSEE는 이 19개 연구소들 중의 하나로 활발한 수소 연구를 진행하고 있음. 주요 연구 프로젝트는 수소·연료전지, 에너지 변환 및 저장, 플라즈마 에너지 전환, 재생 에너지 시스템, 스마트 그리드 용 소재 등이 있음.○ 소피아앙티폴리스 클러스터 내의 중심 수소 연구 기관으로 자동차부품연구원과의 공동 연구, 기술협력 프로젝트를 진행할 가능성이 있어 방문을 통해 향후 협력 가능성에 대해 논의할 예정임.◇ 국내 수소연료전지 자동차 인프라 및 수소 스테이션 상용화 전략(프랑스수소및연료전지협회)○ 1998년에 설립된 AFHYPAC는 프랑스 에너지 환경 관리국(ADEME), 에너지 및 기후총국(GDEC), 위험 예방 총국(EST)와 협력하여 프랑스 내 수소에너지 및 연료전지의 연구개발과 상용화에 초점을 맞춘 비영리 조직임.AFHYPAC는 AVERE-France, Coenove 및 Evolen과 함께 프랑스의 수소·연료전지 관련 기업, 연구소 및 연구 기관, 경쟁 클러스터, 지방 당국 및 지역 협회를 연합하여 기술분야와 연구 활동에 필요한 정보를 교류하고 소통할 수 있도록 하는 네트워킹 기능을 제공하고 있음.○ 프랑스 환경기술의 선두 그룹인 AFHYPAC는 공공 당국 및 정책 담당자와의 의결 활동을 활발히 하며, 규제 프레임의 변경 제안 및 표준화 작업, 조기 시장 활성화를 위한 정책 개발 등에도 참여하여 기술 시장과 상용화 여건 개선에 노력하고 있음.협회는 프랑스 내 연구 및 시연 프로젝트, 지역 프로그램, 연료전지 자동차 생산의 상용화를 목표로 하는 푸시 투 패스(Push to Pass) 3년 계획에 대한 기술 지원 활동을 하며 수소·연료전지 ‘Observ’H2의 업데이트 및 개발에 직접 참여하는 등 다양한 형태의 수1 관련 기술 발전에 서포터 역할을 수행하고 있음.○ 과학적, 기술적 및 규제에 대한 커뮤니케이션 및 정보활동, 수소에너지 기술의 사회적 수용 조건을 촉진하기 위한 다양한 미디어 활동 등을 통해 홍보와 인식을 촉진하고 있는 AFHYPAC는 수소 관련 기술과 동향을 담은 매거진 발간 활동도 진행하고 있으며 최근 산업 소비자를 위한 탈 탄소화 수소 생산 및 공급 프로젝트를 진행하고 있음.○ AFHYPAC의 회원사 New Brunswick은 해수에서 수소를 연료로 사용하는 발전소 개발을 위해 플로리다 주의 발전 회사와 제휴하고 기술 개발을 실시하여 시범 운영 및 시장 형성을 위해 노력하고 있음.○ 국내 기술 시장과의 수소연료전지 자동차 인프라 및 수소 스테이션 상용화 등 전략 수립과 관련하여 협력을 논의할 예정임. 또한 세계의 중요 이슈들에 대한 정보를 교류하고 기술 혁신에 협력할 수 있도록 논의할 예정임.◇ 프랑스와 한국 정부의 환경에너지 프로젝트 정책 방향(프랑스환경에너지관리국)○ 프랑스환경에너지관리국은 환경과 에너지에 관련된 넓은 범주의 활동을 지원하는 정책 컨트롤 타워로 생태 및 연대 전환국(Ministry of Ecological and Solidarity Transition), 고등교육 및 연구혁신부(Ministry of Higher Education)의 공동 감독 하에 있는 공공기관임.환경, 에너지 및 지속가능한 개발 분야의 공공 정책 이행에 참여하고 있으며 기업, 지역 당국, 공공 당국 및 일반 대중에게 환경적 전문성과 컨설팅 역량을 지원하고 있음.○ ADME는 일본의 신에너지 산업기술종합개발기구(NEDO)와 함께 2017년 미래 차량을 위한 수소와 전기차 인프라에 관한 세미나 개최했으며 세미나를 통해 향후 프랑스의 수소 산업 및 기술 발전 방향과 미래 정책에 관한 논의를 진행하고 프랑스-일본 간의 협약을 체결하였음.○ ADEME는 점진적으로 프랑스의 휘발유와 디젤 차량 판매를 중단하고 친환경 차량으로 전량 배치를 추진 할 계획임. 수소·연료전지협회 AFHYPAC과 협력하여 미래 기술의 새로운 접근을 위한 세미나 개최하기도 하였음.○ 프랑스 에너지 정책 컨트롤 타워인 환경에너지관리국과의 만남을 통해 두 나라의 향후 수소에너지 지원 정책 방향에 대해 논의할 예정임. 

□ 기관 소개◇ 헤센주 수소·연료전지 산업의 중심 네트워크○ 수소·연료전지의 중요성이 높아지면서 헤센주는 기업, 대학, 기관의 네트워크를 지원하기 위해 2002년 4월 헤센 수소연료전지 기술이니셔티브(Wasserstoff- und Brennstoffzellen- Initiative Hessen e.V.: H2BZ Initiative Hessen e.V)를 설립하게 됨.○ 기술이니셔티브는 헤센주의 '경제·에너지·교통·도시발전국(Das Hessische Ministerium für Wirtschaft, Energie, Verkehr und Landesentwicklung)'의 지원으로 수소 및 연료전기 기술의 플랫폼으로 역할을 수행하며 헤센주의 기술 마케팅 업무도 담당하고 있음.○ 주요 업무는 크게 △헤센 지역의 수소·연료전지 기술 관련 컨설팅 △정치·경제·학술·사회 영역에 관련 분야 정보 제공 △지역·국내·국제 기술 마케팅 △미디어나 행사 등을 통해 관련 영역 기술이전 지원 및 홍보 등 4개 분야로 구성됨.◇ 역량 아틀라스 플랫폼을 기반으로 연계협력 사업 지원○ 헤센 수소연료전지 기술이니셔티브는 회원제로 운영되며 대기업, 중소기업, 스타트업, 대학, 연구소, 협회뿐만 아니라 개인도 회원으로 가입할 수 있음.○ ‘역량 아틀라스 플랫폼 (www.kompetenzatlas-hessen.de)’을 구축하여 수소 및 연료에너지 기술을 담당하는 기업, 대학 및 기관들의 정보은행을 만들었으며 원하는 기관들의 연계협력을 지원하고 있는데, 직접 자신의 기업을 등록할 수 있는 시스템도 구축함.○ 2019년 2월 헤센 지역에너지청, 카쉐어링 회사 ‘Book-n-Dreive'와 함께 비스바덴에서 'E모빌리티 박람회'를 개최하여 수소자동차 시범운행을 한 바 있고, 매년 연료전지 학회를 개최하고 다양한 박람회에 적극 참여하고 있음.◇ 현재 진행 중인 에너지 프로젝트 현황○ H2BZ-Initiative는 전력과 난방에너지 지원, 연료전지 활용 교통설비 구축, Power to Gas 설비 구축 등 다양한 에너지 프로젝트를 수행하고 있음.□ 헤센 수소연료전지 기술이니셔티브의 주요 프로젝트◇ 가정 전력 및 난방에너지 지원 사업○ 헤센 주의 각 가정에서 연료전지를 활용하여 마이크로 블록 난방 설비를 설치할 수 있도록 상담하고 지원하는 사업 추진◇ 라인 마인 지역 연료전지 활용 교통 설비 구축 사업○ △Rhein-Main-Verkehrsverbund(독일 호프하임 운송서비스 업체) △Alstom Transport Deutschland(독일 철도 기술업체) △Hessen Agentur(독일 비스바덴 문화센터)가 함께 진행하는 공동 프로젝트로 독일연방 교통통신인프라부(BMVI)가 지원하고 있으며 2021년까지 50여 대의 연료전지 활용 기차를 운행이 목표◇ 프랑크푸르트 Power to Gas 설비 구축 사업○ 최초의 수소발전소 건설사업으로 Stadtwerkenetz Thüga(13개의 에너지 공급사), ITM Power(전기분해), Fraunhofer ISE(설비 조정)가 참여하는 공동프로젝트로 유럽 지역발전기금을 활용, 헤센에너지청이 지원◇ 헤센 전기분해 기술시험 사업○ 2015년 2월 하나우에 있는 볼프강 인더스트리 파크(Industriepark Wolfgang)에 있는 Solvicore라는 기업에서 개발된 PEM 전기분해 기술을 시작으로 진행되는 시범 프로젝트로 유럽 지역발전기금을 활용해 헤센주에서 지원○ △솔베이 △유미코아 △라인마인대학 △하나우시 △마이노아 에너지 공급사가 참여한 조인트 벤처인 SolviCore 주도로 진행◇ Clean Energy Partnership(CEP) 사업○ 유럽 수소에너지 차량과 관련된 가장 큰 시험 프로젝트로, 헤센 내에 수소에너지 인프라 시설을 구축○ 독일 내 가장 중요한 수소 및 연료에너지 활용 대중교통 인프라 구축 프로젝트로 알려져 있는데, 2008년부터 독일 교통통신인프라부 지원으로 진행◇ Zero Regio 사업○ 인구 밀집 도시에 연료전지 자동차가 다닐 수 있는 인프라를 개발하는 사업으로 EU 3개국 16개의 기업 및 연구소가 공동으로 참여하여 2004년부터 2010년까지 라인마인지역에 수소에너지 기초 인프라 구축을 목표로 하고 있음.