국제 에너지 동향분석 (수소)

국제 에너지 동향분석 (수소)



I. 국제에너지 정세 현황 및 전망

1. 국제에너지 정세 현황

가. 오일피크의 도래

1956년 휴버트1)는 텍사스 샌안토니오에서 열린 세미나에서 미국 원유 생산이 1965년과 1970년 사이에서 정점을 다할 것이라고 공언하였고 그 예상은 적중하였다. 그는 또한 인류는 장기적인 관점에서 에너지 미래에 대한 대비가 필요하며, 이를 위해서는 핵분열할 수 있거나 핵분열 상태로 전환할 수 있는 원자 구조를 가진 재료에 좀 더 많은 관심을 가져야 한다고 주장하였다.



오일 피크(Oil Peak)의 시점에 대해서는 다양한 견해가 존재하며 비관론자들은 2010년경, 낙관론자은 향후 30∼40년 이후를 오일피크 도래 시점으로 추정한다.



낙관론자의 경우, 전통적인 오일(Conventional Oil) 이외에 중유(Heavy Oil), 타르 샌드(Tar Sand), 셰일유(Shale Oil2)) 등을 감안하여 오일피크 시점을 추정하였다. 그러나 이 둘 모두 향후 몇 십년 내에 오일 피크가 도래하는 것을 사실로 여긴다. 낙관론자들은 가격조정과 기술적인 발달을 통해 지속적으로 증가하는 원유 수요를 맞출 수 있다고 주장하지만, 새로운 유전을 어떻게 기술적, 경제적, 상업적, 그리고 정치적인 위험을 무릅쓰고 시추해야 하는 가에 대한 대답은 명확하지 않다.



사우디아라비아는 현재 2600억 배럴의 유전을, 이라크는 1150억 배럴의 유전을 지니고 있지만, 계속되는 안보문제로 인해 새로운 유전 공급처를 찾는 것이 중요하다.



서아프리카 국가들은 2030년경 산유량을 9백만 배럴/일, 러시아는 20년 내에 10∼14 백만 배럴/일까지 늘일 계획을 세웠다. 하지만 추가적인 유전의 개발 및 탐사 비용 등이 지속적으로 증가하고 있기 때문에 급격하게 증가할 것으로 예상되는 원유수요를 따라잡기에는 한계가 있을 것으로 판단되며 이로 인해 신재생에너지, 수소에너지 등과 같은 새로운 형태의 에너지원에 대한 상대적 경쟁력이 증가할 것으로 예상된다.

나. 기후변화

2007년 2월, 유엔 IPCC에서 발표한 ‘제4차 기후변화보고서’는 지금과 같이 석유, 석탄등 화석연료에 의존한 인류의 생활이 계속되면 21세기말 지구의 평균기온이 최대 6.4도 상승하고 해수면은 59cm 까지 상승할 것이라고 경고하였다. 또한 지난 100년(1906년∼2005년)동안 지구의 평균기온이 0.74도까지 올랐다고 밝히면서 2001년 발표한 내용보다 한층 더 지구온난화의 심각성을 경고하였다.



이처럼 에너지 사용은 환경과 아주 밀접한 관계가 있다. 현 생태계의 상태, 인구증가, 에너지 생산 및 전환기술, 그리고 에너지원의 화학적 특성 등 다양한 요소에 따라 그 정도는 달라지겠지만, 현존하는 에너지원들을 모두 생산해서 소비해버린다면 예기치 못한 부정적인 환경영향들이 나타날 것이다.

환경적인 영향은 지구온난화의 주범이라고 알려져 있는 CO2와 밀접한 관계가 있는데,CO2 배출량은 아래 그림에서와 같이 1990년 215억 톤에서 239 억톤으로 증가하였으며, 기준(BAU(Business As Usual)) 시나리오에서는 CO2 수준이 2025년 경 약 371억톤으로 증가할 것으로 전망하였다.



평균온도는 2100년경 적게는 1℃에서 많게는 4.5℃까지 오를 것으로 예상하였다. 해수면의 경우 지역적으로 다를 수는 있지만, 2100년 경 평균 50cm 정도 상승(15∼95cm사이)하는 것으로 추정되었다.

다. 개발도상국의 수요 급증

기후변화나 에너지 고갈 문제는 초기에는 인구비중이 상대적으로 적은 선진국에서 발생하였으며, 이들 국가들은 향후 다가올 기후변화에 대한 대책을 마련하지 않은 채 많은 에너지 자원을 소비하였다.



최근 들어, 경제가 급부상하는 중국과 인디아 같은 개발도상국들도 전세계 에너지자원 소비의 상당부분을 차지하기 시작하였으며, 특히 이들 국가들은 급격한 경제성장뿐만 아니라 인구비중도 높아 조만간 선진국들의 에너지 자원 소비비율을 앞지를 전망이다.



급성장하는 개발도상국의 에너지 소비에 대해, 선진국들은 인구성장을 줄이고 배출수준을 감소하는 정책이 필요하다고 지적하지만, 한편에서는 현재 기후변화의 책임이 과거 선진국들의 무절제한 에너지 자원 소비와 온실가스 배출로 인한 것이기 때문에, 적어도 이들 국가들에게 기존의 선진국들이 누렸던 것과 같은 경제성장 기회가 주어져야 한다는 의견도 있다.



또한 기후변화에 대응하기 위해 교토의정서를 논의하는 경우에도 미국을 포함한 선진국에서는 공통의 차별화된 책임(Common butdifferentiated responsibilities)을 가지고 접근하자고 주장하고 있다.

라. 지속가능한 미래

전세계 에너지경제는 석유, 천연가스, 그리고 석탄을 중심으로 일차에너지의 약 88%를차지하고 있는 카본경제에 기초하고 있으며, 이러한 형태는 지난 2백년 동안 이어져왔다. 이러한 장기간의 화석연료기반의 에너지경제로부터 비카본경제로 이동하는 것은 얼마나 어려운 일인지는 굳이 설명할 필요는 없을 것 같다. 하지만 지난 몇십년 동안 지구온난화 문제, 고유가 문제 등 화석연료 기반의 경제로 인한 여러 가지 문제점들로 인해더 이상 카본경제는 유지할 수 없는 어려움에 봉착했다.



이러한 어려움을 극복할 수 있는 새로운 대안 중의 하나로, 신재생에너지에 대한 관심이 최근 들어 고조되고 있다. 현재 태양광, 풍력, 지열을 이용한 신재생에너지가 전체 에너지수요의 3%정도(바이오메스제외)를 차지하고 있다.



상대적으로 재생에너지기술의 생산비용과 정부지원의 경제적 인센티브 저조, 그리고 원유, 천연가스, 그리고 석탄의 접근성 용이 때문에 신재생에너지사용의 성장은 그렇게 낙관적이지는 않아 보인다. 하지만 장기적인 측면에서, 즉 향후20년 내지 30년 이후에는 지금보다 좀 더 경쟁력 있는 에너지원이 될 것이며, 2030년경 총에너지 소비의 4% 정도를 차지할 것이라고 전망하고 있다.

장기적인 전망에서 재생에너지기술의 출현 이외에 원자력과 수소가 2030년 이후에 화석연료의 사용 비중을 낮추는 데 중요한 역할을 할 것이라는데 많은 전문가들이 동의하고 있다.



1970년대와 80년대의 원자력 발전의 문제에도 불구하고 원자력에너지시대는다시 도래한다고 많은 전문가들이 조심스럽게 추측하고 있으며, 교토의정서를 지원하기위해 CO2 제약에 더 많은 제한이 따르는 경우는 더욱 더 원자력발전이 화석연료의 사용을 억제할 수 있다고 믿고 있다.



동시에 가정에서 사용하는 전기 생산이나 자동차의 연료를 수소에너지를 이용하여 운용하는 수소경제시대의 도래를 전망하고 있으며, 현재 기술적으로나 인프라 구축측면에서 선진국을 중심으로 체계적인 연구개발이 이루어지고 있는 실정이다.



물론 미래의 운송수단에 대해서는 많은 논쟁들이 있지만, 2025년 이후의 장기적인 측면에서 보면 이산화탄소를 배출하지 않는 비카본형식의 연료나 에너지 매개체(Energy Carrier)를 사용하는 운송수단의 도입이 예상된다.



수소는 현재 지구상에서 가장 가볍고 풍부한 원소로써, 화석연료, 재생에너지, 원자력 등 다양한 에너지원을 이용하여 생산해낼 수 있으며, 이동용이나 정치형(Stationary) 장치 모두에 사용될 수 있는 장점이 있다.



II. 에너지 장기전망

IEA, 미국, 유럽연합, 국제기구 등은 에너지장기전망 보고서를 정기적으로 발간하고 있다. 본 연구에서는 그 중 IEA에서 2006년 발표한 전망보고서를 요약 분석하였다. IEA의 국제에너지전망보고서(World Energy Outlook)는 G8 정상회담에서의 요청에 따라 국제 에너지 미래에 대한 전망보고서를 주기적으로 발간하고 있으며, 국제에너지전망2006(이후 WEO 2006, 참고문헌 [3])은 이전의 전망보고서를 취합하고, 수정 보완하고 있다.

본 보고서는 크게 기준시나리오(Reference Scenario3))와 대안정책시나리오(Alternative Policy Scenario4))를 근간으로 하여 에너지전망을 분석하고 있다. 기준 시나리오에 따르면 2005년부터 2030년까지의 일차에너지 수요는 53% 까지 증가하며, 연 평균 증가율은 약 1.6%로 전망되었다.



특히 전망기간동안 증가치의 70%는 개발도상국의 수요 증가로 인한 것이었으며, 그 중 30%는 중국의 에너지 수요급증 때문인 것으로분석하였다. 개발도상국의 인구 및 경제성장은 OECD 국가보다 훨씬 빠르게 증가하여 전체 에너지수요 중심이 OECD 국가에서 개발도상국으로 이동하는 현상이 나타났다.



일차 에너지 증가치의 절반 이상이 발전부문에 사용되었으며 20%이상이 수송부문에 사용하였고 수송부문의 경우 다른 화석연료보다 원유의 사용이 대부분이었다.

따라서, 화석연료는 2030년까지 주요에너지원으로 이용되며 총에너지 증가치의 83%를 차지할 것으로 전망하고 있다. WEO 2005의 결과와 비교하면 석탄 수요의 증가에서 가장 뚜렷한 차이를 보이고 있으며, 대부분의 경우 발전소에서 사용되는 것으로 나타났다.



천연가스의 경우, WEO 2005의 결과보다 비용 증가로 인해 이용율이 조금 완화되긴 했으나 지속적으로 증가하고 있으며, 수력발전의 비중도 조금씩 증가하고 있다. 하지만 기존 화석연료의 사용증가에 따라 원자력 발전의 비중은 조금씩 낮아지고 있으며, 풍력, 태양광,지열 등과 같은 재생에너지원들도 규모는 작지만 지속적으로 증가할 전망이다.

고유가 및 천연가스 수요 증가 등에 따라 공급체계의 붕괴 위험성이 커지고 있으며, 이는 에너지다소비 국가들의 에너지안보에 심각한 위협이 되고 있다. OECD 국가 및 개발도상국가들의 에너지수요는 더 이상 자국의 생산으로는 만족시키기 힘들어 대부분을 수입하는 정도까지 올랐으며, 비OECD 국가들의 원유 및 천연가스의 생산도 향후 10년 이내 피크에 이른다고 전망하고 있다. 따라서 2030년경 OECD국가들의 원유수입비중이, 현재 56%이던 것이 67%이상으로 증가하며, 천연가스의 경우도 파이프라인이나 배를 통해 수송하는 장거리 공급이 활발해질 것으로 보인다.

화석연료 사용의 증가로 인해 이산화탄소 배출은 년간 1.7%로 약 50%정도 증가할 것으로 전망되었으며, 배출 증가치의 절반이상이 발전소로부터 발생하는 것으로 나타났다. 석탄의 경우 2003년 이후 CO2 배출의 가장 큰 비중을 차지하는 요인으로 나타났다.

CO2 배출의 증가속도는 지난 25년간 일차에너지의 수요보다는 떨어지지만, 전망기간동안은 이와는 반대로 일차에너지 수요보다 더 빠른 속도로 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 배출 증가의 75% 이상이 개발도상국으로부터 발생하였으며 2010년 이후에는 OECD 국가 배출수준을 넘어서게 되며, 그 중 39%는 중국으로부터 발생할 것이라고 전망하였다. 인디아를 포함한 다른 개발도상국들 역시 배출증가에 많은 기여를 할 것이라고 밝혔다.

동 보고서는 이러한 고유가, 화석연료고갈, 온실가스배출 증가와 같은 문제들을 해결할수 있는 기술적인 대응방안들도 소개하고 있다. 먼저 고효율 에너지기기 사용 및 에너지기술의 대안정책시나리오를 통한 CO2 배출 감소는 총 배출감소의 80%정도를 차지할 만큼 높은 기여를 달성하였으며, 나머지 기여는 이산화탄소 배출이 아주 낮거나 거의 없는연료의 사용을 통해 발생하였다.



구체적으로, 고연비 운송수단을 통한 배출감소는 약36%, 조명, 냉방, 가정기기, 동력 부문의 고효율 장치사용을 통해서는 약 30%정도의 배출이 감소되었다. 신재생에너지와 바이오연료를 통해서는 13% 정도가 감소하였다. 결국, 단중기적으로는 고효율 에너지기기의 사용이나 에너지기술의 사용을 통해 효과적으로 이산화탄소 배출을 줄일 수 있고, 이를 통해 원유나 천연가스의 수입의존도를 낮출 수 있다는 점을 시사하고 있다.

WEO 2006[3]은 중장기적으로 에너지 수요 및 배출 감소에 기여도가 높은 기술로 바이오연료의 사용을 제안하고, 이를 통해 수송부문의 에너지 소비를 많은 부분 해소해 줄것이라고 보고 있다. 현재 수송부문 소비의 1%정도의 기여도는 2030년경 대안정책시나리오를 통해서 약 9%정도로 증가할 것으로 예상되며, 기준시나리오에서는 약 4%정도가 예상된다고 보고 있다.



특히 미국, 영국, 브라질 등이 바이오 연료의 생산 및 소비를 주도할 것이라고 전망하고 있다. 물론 대안정책시나리오를 현실화시키기에는 많은 어려움들이 존재한다. 특히 몇몇 기업체나 소비자 집단 등에서는 이러한 정책들에 대해 의문점을 가지고 있을 수도 있다. 따라서 이러한 어려움을 극복하기위해서는 정부는 좀 더 적극적인 정책을 입안하고 국민들을 설득해야하며, 국민들은 에너지 안보 및 환경문제에 대해 좀 더 친숙해져야 할 것이다.



이러한 다각적인 노력을 통해 성공적으로 대안정책시나리오를 실현하더라도 2030년까지의 에너지 수입 정도와 배출양이 감소되는 것은 거의 불가능하며 현재 수준으로 이산화탄소 수준을 안정화시키기 위해서는 더욱 더 강력한 정책들이 필요하다.

결론적으로 현재 에너지 생산 및 소비 시스템의 획기적인 변화를 줄 수 있는 기술개발없이는 현재수준으로 이산화탄소 수준을 안정화시킨다는 것을 불가능하다. 그렇다고 아무런 조치를 취하지 않거나, 새로운 정책적, 기술적 개발 노력을 멈춰서도 안 될 것이며,가능한 빨리 장기적이고 체계적인 수단을 통해 좀 더 효율적인 에너지기술 및 저탄소 에너지 시스템기술을 보급확산시키는 것이 현 단계에서는 필요하다.



동 보고서의 주요 핵심은, 현재 상용화 가능한 기술이거나 상용화에 가까운 기술들을 이용하여 좀 더 지속가능한 미래를 앞당길 수 있으며, 이를 위해 효율 개선을 위한 적극적인 정책적 노력, 원자력 발전 및 재생에너지 활성화, 그리고 이산화탄소 회수 및 저장(CCS)기술의 도입을 위한 지원 등이 뒷받침되어야 한다고 강조한다.



또한 이러한 기술들은 현실적으로 가능한기술이지만 실제 적용되기 위해서는 대규모 연구개발지원과 개발기술의 범정부적인 보급확산 노력이 필요하다고 강조한다.





III. 주요국 수소에너지 정책 및 연구개발 현황

최근 화석에너지 시스템 사용의 한계와 부작용으로 인해 에너지를 둘러싼 국제적 관심과 충돌이 증가하고 있으며, 현재의 화석에너지 시스템으로부터 지속가능한 에너지시스템으로의 전환을 위한 국제적 노력이 고조되고 있다.



미국을 비롯한 주요 선진국들은 화석연료 사용에 따른 위와 같은 문제로 인해 신재생에너지 관련 연구개발을 매우 중요한분야로 선정하여 수행 중이다. 화석연료를 대체할 수 있는 신재생에너지로는 바이오매스, 태양광, 풍력, 수소 등이 존재하며 대부분의 국가들은 이 중 수소에너지 기술을 가장개발 가능성이 높은 신재생에너지 기술로 선정하였다.



수소에너지에 대한 관심은 1990년대 중반 이후 미국을 비롯한 주요 선진국의 정부차원에서 증가하기 시작하였고 이후 공공 및 산업체 등으로 크게 확산되었다.

현재 주요 선진국에서는 수소에너지를 지속가능한 에너지 시스템 구축을 위한 대안으로 선정하였으며, 수소에너지 상용화 및 수소경제 구축을 위한 연구개발 투자를 증가시키는 추세이다. 대부분의 OECD국가들은 수소 연료전지에 대한 연구개발 프로그램을 활발히 진행 중으로, 전세계 연구개발 총액은 년 간 10억$에 이른다.



연구개발 비용의 절반 이상은 연료전지 분야가 차지하며 나머지는 수소제조, 수송, 저장 그리고 이용 기술등이 차지한다. 최근 몇 년 사이 대부분의 국가들이 연구 개발비를 큰 폭으로 증가시켰으며 특히 미국과 EU의 증가 폭이 가장 컸다.



미국 정부는 매년 약 4억$를 수소, 연료전지 연구개발 프로그램에 투자하고 있다. 일본 정부는 수소, 연료전지 RD&D 예산을 2005년 3.24억$으로 증액하였고, 민관 합동으로 수소 연료전지 자동차, 정치형 전력생산 시스템, 10기의 수소충전 스테이션 실증 프로그램을 만들었다. 이 외 캐나다, 유럽, 아시아국가들 역시 수소에너지 연구개발에 대한 투자를 크게 증가시키는 추세이다.

우리나라도 최근에 수소 및 연료전지 분야를 차세대 성장동력산업으로 선정하고 과학기술부의 수소에너지사업단과 산업자원부의 수소연료전지사업단 등을 발족하였다.



정부는 수소경제로의 원활한 이행을 위하여 수소 연료전지에 대한 집중적인 투자를 하고 있으며, 현재는 이러한 집중 투자에 대한 효율성 및 타당성을 체계적으로 분석하고 평가하는 것이 필요한 시점이다.

가. 미국

현재 미국은 수소에너지 연구개발을 에너지 정책의 최우선으로 간주하고 있으며, 부시행정부는 2001년 5월 취임 초반부터 국가에너지정책(National Energy Policy)을 발표하는 등 에너지와 환경문제를 집중적으로 다루기 시작하였다.



대부분의 수소연료전지연구개발을 DOE(Department of Energy)를 통해 수행하며, 정부는 위험성이 높은 초기 연구개발 분야에 중점적으로 기금을 투자하는 것을 연구개발 전략으로 설정하였다.

미국 정부는 2003년을 기점으로 5년간 12억$를 투자하는 "Hydrogen Fuel Initiative“를 시작하면서 연구개발 규모를 비약적으로 증가시키기 시작하였다. 이 후”FreedomCar and Fuel Program”을 통해 투자비용을 5억$ 증액시켰다.

제조기술 연구개발은 제조비용 절감을 위한 과제를 중점적으로 진행 중이다. 현재 기술수준이 성숙 단계에 도달한 천연가스 개질스테이션을 통한 제조 가격을 현재5$/kg(gge)에서 2010년 1.5$/kg로 저감하기 위한 연구개발에 주력하고 있다.



저장기술은 정치형 및 이동형 분야의 발전을 위한 핵심 기술로 300마일 이상 운전이 가능한 자동차용 수소저장 시스템 및 수소 운반, 충전 인프라, 전력 단지, 자동차 충전용 인터페이스시스템 등에 대한 연구개발을 중점적으로 진행 중이다.

EC에서 발간한 보고서[11]에 따르면 수소 연료전지 분야 연구개발비는 2004년 195.5백만?, 2005년 239.2?, 2006년 242.1백만?로 증가하였다.



2005년과 2006년의 연구비증가는 이 분야의 연구의 관심이 높아지고 있음을 보여준다. 연구비 비중은 수소에너지분야에서는 제조와 수송, 연료전지 분야는 스텍 기술이 가장 높다.



연료전지 자동차 개발에 대한 관심이 매우 높아 이 분야 연구개발비는 2006년 83백만? 수준에 도달하였다.



나. 일본

일본은 수소 경제 구축을 위한 연구개발 뿐만 아니라 수소 생산 계획에 있어서도 세계에서 가장 중요한 활동을 수행하는 나라 중의 하나이다.



일본은 다음의 3가지 사항(교토의정서를 통해 협약된 2010년까지 6%의 온실가스 감축, 원유수입 의존성 과다, 신에너지기술과 관련한 일본의 선두위치 확보)에 의해 수소 경제 개발과 관련한 많은 투자를 쏟고 있다.



일본 정부는 1993년 기존의 Sunshine 프로그램, Moonlight 프로그램, 환경기술 연구개발 프로그램을 통합하여 새로운 에너지/환경기술 연구개발 계획인 NewSunshine Program을 시작하였다.



이 가운데 1992년 설립된 수소에너지 기술 연구개발 계획(Japanese Hydrogen Program)인 WE-NET(World Energy Network)을중심으로 수소와 관련된 모든 국책연구사업(민간관련 포함)을 수행 중이다.



일본은 연료전지 기술을 경제 재부흥의 돌파구로 기대하고 있을 정도로 많은 정책지원 및 투자를 쏟고 있다. 일본의 기본 계획을 보면, 2005년까지 기본적인 준비작업과 기술 검증을 완료하고 FCV와 FC를 출시할 예정이다.



2010년까지 FCV 5만대 및 가정용/건물용 연료전지 210만 kW를 보급하여 시장침투를 도모하고 2020년까지 FCV 5백만대와 천만kW급 연료전지 시스템 보급 계획을 수립하였다.



NEDO는 2005년 수소 연료전지 연구개발 분야에 2억$의 예산을 투입하여, PEFC 실용화, SOFC, 연료전지용 리튬전지, 고내구성 LPG 개질기, 수소 인프라, 수소제조 기초기술, 수소경제 관련 코드 및 규약 개발 등의 프로젝트를 수행하였다.



또한 2006년 연구 분야를 크게 3가지로 나누어(자동차용 연료전지, 정치형 연료전지, 수소 이용기술) 중점적으로 연구개발을 지원하였다.



다. EU

EU는 협동연구 및 공동 출자 등을 통한 노력을 진행 중이며 그 목표는 교토 의정서에따른 온실가스 배출 저감 및 에너지 공급 안정성과 기업체의 경쟁력을 향상시키는 것이다.



EU의 장기적인 비전은 20∼30년 이내에 신재생 에너지와 수소 연료전지를 통한 에너지 공급 체계로의 전환을 이루는 것으로, 수소 연료 자동차의 비율을 2030년 까지15% 그리고 2040년 까지는 이의 두 배인 30%에 이르도록 하기위한 계획을 수립하였다.

현재 진행 중인 제6차 FP5)(Framework Program)에서는 수소와 연료전지에, 제5차5) 유럽연합공동프로그램, 2002-2006년FP보다 두 배나 증가된, 약 4억$를 투자하였다,



그 중 약 40%는 수소 생산 및 분배 분야와 수송 응용분야에 투자하고 있으며, 제7차 FP를 통해 지속적으로 연구개발되고 있다.



2005년 기준 유럽 내 국가의 연구비 투자 규모는 독일이 72백만?로 가장 높고, 프랑스 60백만?, 영국과 이탈리아는 각각 30백만? 이다.



FP의 주요목표는 연료전지 생산비용 절감, 성능, 내구성 및 안전성 제고를 꾀하고, 수소와 연료전지의 실증사업을 널리보급하여 2020년에는 동 분야의 상업화가 가능할 수 있게끔 경쟁력을 키우는 것이다.

CUTE 프로젝트는 유럽에서 수행한 수소 연료전지 분야 프로젝트 중 가정 성과가 큰것으로 평가되고 있다. 본 프로젝트는 연료전지 버스의 유럽 전역에 걸친 실증을 통해활용 이의 가능성을 발전시켰고, 수소충전소 개발을 통해 수소와 연료전지 기술을 보다접목시키도록 하였다. 총 비용은 53.4백만$로 이중 EC에서 18.6백만$를 분담하였다.

유럽에서는 수소 에너지 연구와 관련하여 제조 및 저장 분야에 관심 초점을 두고있다.저장분야에서는 금소 수소화물에 대한 연구를 중점적으로 수행하고있으며 이를 수소 인프라 개발 관련 핵심 기술로 평가하고있다.



연료전지 연구와 관련하여 비용 절감과 내구성을 높이기 위한 기술개발을 중점적으로 진행 중이다. 유럽의 나라별로 관심을 지니는연료전지 종류가 달라 중점적으로 연구하는 연료전지 종류가 각기 다르다.

라. 독일

독일은 수소연료전지 연구개발 관련 세계 선두 위치에 있다. 특히 자동차 기술 강국의 특성상 연료전지 분야에 연구개발을 집중하고 있다.



자국 내 연료전지 산업체 종사자는3000명에 이르며 정부의 수소에너지 관련 연구개발 투자총액은 년 간 4.1천만$에 이른다.



독일 정부의 경제노동부(BMWA)는 다양한 프로그램을 통하여 수소 연료전지 연구,개발 및 실증 사업을 지원하였다. 1988년부터 심층적인 수소 기술관련 RD&D를 시작하였고 여러 프로젝트 수행을 통해 수소 제조, 저장 연구 및 태양광 수소에너지 경제에 대한 실증을 수행하였다.



이 과제는 1999년에 종료되었으며 그 결과로 수소에너지 시스템의 기본 요소가 개발되었다. 그러나 수소에너지 경제 상용화 가능성은 확보하지 못하였다. 결과적으로 1995년 이후 해마다 8∼10백만$를 지원하여 연료전지에 대한 연구를 중점적으로 수행하고 있다.

독일의 주요 연료전지 회사와 자동차 회사들은 PEM, MTU(MCFC 관련) 기술에 가장큰 관심을 지닌다. 청정에너지파트너쉽(Clean energy Partnership)은 독일에서 수행한 가장 중요한 프로젝트로 평가되며, 2002년 시작되었고 독일 정부는 33백만?를 투자하였다.



실증 관련 연구는 2004년에 시작되어 5년간 수행 예정으로 진행중이다. 본 프로젝트의 주요 내용은 연료전지 자동차의 대규모 실증, 설비 및 인프라 개발 그리고 대중의 기술 포용성 증대 등으로 구성된다.

마. 캐나다

캐나다의 수소 연료전지 연구개발 프로그램의 비전은 이 분야에서 세계적인 기술 우위를 계속하여 유지시키고, 수소 연료전지 기술을 전 세계에 상용화 시키는 것이다.



따라서 캐나다 정부는 수소 연료전지 연구개발과 인프라 개발 그리고 본 기술의 조기 상용화 구축을 위해 많은 노력을 진행 중이다.

캐나다 산업부(Industry Canada)는 수소기술의 조기 채택, 개발, 상용화를 목표로 chnologies Partnership 프로그램을 수립하였다. 프로그램을 위한 지원 금액은 2003년 기준 2.15억$ 이다.



캐나다 연방정부는 수소 경제 활동과 관련하여 8.5천만$를 책정하였고, 이와 별도로 실증 프로젝트 실행을 위해 6천만$를 책정하였다.



바. 아이슬랜드

1999년 2월 아이슬랜드는 2030년 까지 수소에너지 체계로 전환하겠다는 목표를 발표하여 세계로부터 주목을 받았다. 인구가 적고, 화석연료 자원이 없는 아이슬랜드는 수력및 지열발전을 통해 전체 에너지 필요량의 50%와 전력 소요량의 100%를 충당하고 있다.

대부분의 원유 수입이 자동차 및 어선의 수요에 의해 이루어지고 있으며 수소 에너지로의 전환의 주 대상이 바로 이 두 분야이다. 아이슬랜드는 전력 단가가 2cents/kWh로 매우 낮음에도 불구하고 수송 부문에 적용하기 위해 이미 년 간 2천톤의 수소를 전기분해 방법을 사용하여

생산하고 있다.



IV. 정책 제언

최근 들어 정책입안자, 환경기구, 에너지 분석가 등 각계 각층의 전문가 및 산업체 리더들 사이에서, 수소가 미래 에너지로서 현재의 에너지 생산 및 소비 패턴을 새롭게 바꿀 수 있다는 믿음들이 생겨나고 있다.



장기적으로 보면 현재와 같은 화석연료에 의존하는 에너지 경제는 환경적으로나 경제적으로 인류에 부정적인 영향을 미칠 것으로 예상되기 때문에 지속불가능하다.



또한 석유 및 천연가스에 대한 의존도의 증가로 인해 에너지가격이 증가하고 이에 따라 화석연료의 고갈이 예상되고, 이러한 불안감으로 인해 좀 더안정되고 청정한 에너지의 필요성이 커지고 있다.



이러한 필요성에 따라 장기적인 측면에서 대량생산 형태의 수소에너지의 사용이 대안으로 부각되고 있으며, 몇몇 기술적, 환경적, 비용적인 어려움들만 해결된다면 화석연료대신 수소를 최종에너지로 사용함으로써얻는 환경적인 효과는 엄청날 것이다.

본 연구에서는 현재 에너지 현황 및 국가별 에너지 정책동향을 통해 기존의 화석연료중심의 에너지 시스템 대신에 수소경제로 갈 수 밖에 없는 상황들을 분석하고, 국가별수소경제에너지로의 전환을 위한 정책동향 및 기술개발 동향을 살펴보았다.



수소경제로전환한다는 것은, 카본에 기초한 화석연료경제에서 조금씩 벗어나는 것을 의미하며, 이미전 세계 에너지 시스템은 석탄에서 석유로, 그리고 천연가스로 점차적으로 변화하고 있다.



연료전지와 같이, 수소를 생산, 저장, 수송, 그리고 최종 사용기기(end-useapplications)로 사용할 수 있는 기술들이 이미 존재하며, 화석연료를 이용하여 수소를 생산하는 경우 발생하는 이산화탄소를 포집하여 저장할 수 있는 기술들도 이미 실증화되고 있다. 또한 거대 자동차 기업들은 몇 년 이내에 상용화된 연료전지자동차를 선보일 계획을 가지고 있으며, 분산형 소형 연료전지를 이용한 발전설비도 시장에 도입되고있다.

하지만 아직까지도 수소경제가 현실화되기 위해서는 기술적, 비용저감적 혁신기술들의개발이 필요하며, 최근 몇 십년 동안 개발되어왔던 수소공급기술들의 생산비용은 아직까지도 전통적인 에너지기술에 비해 상대적으로 높으며, 몇몇 기술적인 문제의 해결이 필요하다.



그 중 연료전지, 재생에너지로부터의 수소생산, 환경적이고 안전한 분배 및 저장인프라 등은 향후 집중적인 R&D가 요구된다. 기술적 진보가 얼마나 빨리 진행될지, 또한이에 따라 수소 생산/저장 등의 비용이 얼마나 감소할지에 대해선 예측하기 힘들지만, 머지않아 기존기술과 비교해 비용경쟁력을 갖추게 될 것으로 전망된다.

대부분의 수소에너지 R&D 활동이 선진국을 중심으로 이루어지고 있지만, 개발도상국의 경우도 환경오염이 급속하게 심각해지고, 경제성장으로 인해 에너지집약도가 증가하고있기 때문에 수소경제로의 전환으로 하루빨리 전환하는 노력이 필요하다.



우리나라는 상대적으로 수소에너지경제로의 전환을 위해 지속적으로 R&D 지원을 계속해오고 있으며,수소에너지의 국가경쟁력에서도 선진국에 뒤지지 않을 만큼 우수하다고 할 수 있다.



따라서 가능한 빨리 수소경제전환으로의 시도를 통해 관련기술들의 개발 및 상용화를 위한 노력들을 선진국과 같이 공유함으로써 수소경제로의 전환을 가속할 수 있을 것이다.



또한 현재 선진국들간의 적극적인 국제적인 연구협력활동에 지속적으로 참가하여 새로운기술에 대한 선진 경험 및 전문가들간의 의견교환을 통해 자국에 맞는 수소경제 전환 방법을 찾아야 할 것이다.