[시사뉴스 오주한 기자] 범지구적 화석연료 고갈 위기 앞에 각 국은 신(新)에너지 확보에 나서고 있다. 전문가들이 짧게는 50년, 길게는 200년 내에 석유가 사라질 것으로 전망하는 가운데 ‘수소’가 차세대 에너지 중 하나로 각광받고 있다.
수소는 인류가 발견한 원소 중 가장 풍부하면서 가장 가볍고 간단한 구조를 갖고 있다. 수소(水素)는 ‘물의 근원’이라는 뜻으로 이 원소를 최초 발견한 18세기 프랑스의 화학자 앙투안 라부아지에(Antoine Laurent Lavoisier. 1743~1794)가 붙인 이름(hydrogene)을 직역한 것이다.
수소는 자연계 어디에서나 볼 수 있으며 대체로 물 등 화합물 형태로 존재한다. 자연 상태의 수소 중 대부분은 중성자가 없는 경(輕)수소이며 중성자를 1개 포함하는 중(重)수소, 중성자 2개를 포함하는 삼중(三重)수소가 나머지를 차지한다.
수소의 특징은 ‘매우 많다’ ‘매우 가볍다’ ‘매우 격렬하다’로 압축 요약된다. 우선 어디에나 있기에 양에 있어서 화석연료는 비할 바가 아니다. 가볍기에 한정된 공간 속에 많은 양을 저장할 수 있으며 ‘격렬한 반응’을 통해 에너지를 얻을 수 있다.
수소 반응은 대체로 ‘핵융합’과 ‘산소 결합’으로 정리된다. 우주에 존재하는 대부분의 항성은 수소를 원료로 한 핵융합을 통해 열과 빛을 발산한다. 이 같은 핵융합 반응을 지구상에서 인위적으로 재현한 것이 다름 아닌 수소폭탄이다. 평화적 목적으로는 핵융합 발전이 학계에서 연구되고 있다.
‘산소 결합’은 평화적 목적이면서도 광범위한 대중이 이용할 수 있다. 수소와 산소를 맞붙이면 촉매(觸媒) 현상이 발생해 그 결과 ‘전기’가 생산된다. 물을 전기분해하면 양극에서 산소가, 음극에서 수소가 나오는데 이것을 거꾸로 해서 수소를 이용해 물을 만들면 전기가 생기는 원리다.
국제사회가 주목한 건 바로 이 ‘전기 발생’이다.
화석연료 수요 중 적잖은 비율을 차지하는 게 ‘자동차’다. “현재 생산되는 전 세계 석유의 7분의 1은 미국 고속도로에서 사용된다”는 말이 있을 정도다. 미국은 널리 알려지다시피 가까운 할인마트를 가는 데도 운전석에 앉는 ‘자동차 왕국’이다. 자동차가 사용하는 석유 양만 감소시켜도 화석연료 고갈 시기를 대폭 늦출 수 있거나 또 다른 대체연료 확보 시간을 벌 수 있는 셈이다.
‘수소경제 일류국가 도약’ 로드맵 발표한 文 정부
수소연료전지차(수소차)는 기존의 가솔린 내연기관 대신 연료전지를 탑재한다. 내재된 수소에 차량 외부의 공기를 접촉시켜 나오는 전기로 구동한다. 공해물질이 거의 발생하지 않아 화석연료 사용량 감소뿐만 아니라 환경보존도 노릴 수 있다.
세계 최초의 수소차 개발 업체는 다임러 크라이슬러(Daimler Chrysler)다. 이 회사는 1994년 수소저장 방식의 연료전지를 이용한 차량 ‘NECAR1’을 선보였다. 이 후 포드(Ford), 도요타(豊田) 등 굴지의 글로벌 기업들이 앞다퉈 연구개발에 참여했다.
우리나라의 수소차 선두주자는 ‘현대자동차’다. 현대차는 2001년 순수 연료전지로 구동하는 ‘싼타페 연료전지차’ 시범주행을 필두로 이듬해에는 혼다(本田) 등 경쟁사 차량들과 함께 300마일 연속주행에 성공했다. 2013년 3월에는 세계 최초로 수소차 양산에 성공하면서 유럽시장 공략에 나섰다.
그러나 수소차 개발을 뒷받침할 정부 지원은 미흡했다. 첫 양산형 전기차가 출시된 이후 역대 정부는 제도 마련에 착수하려는 움직임을 보였지만 용두사미(龍頭蛇尾)로 끝나고 말았다. 수소차 연구에 대해 적극적인 관심을 보인 건 문재인 정부가 처음이다.
문재인 정부는 올해 1월 17일 울산시청에서 문 대통령, 성윤모 산업통상자원부 장관 등이 참석한 가운데 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 전격 발표했다.
‘수소경제 활성화 로드맵’은 2040년까지 수소경제 활성화를 위한 수소 생산·저장·운송·활용 등 전 분야를 아우르는 정책 방향성, 목표, 추진전략 등을 담았다. 정부는 차질 없는 ‘수소경제 활성화 로드맵’ 이행 시 2040년 무렵 연간 43조원의 부가가치, 42만개의 새 일자리가 창출될 것으로 전망했다.
세부목표는 △2040년까지 수소차 620만대 생산 및 수소충전소 1200개소 구축 △2040년까지 연료전지 발전용 15GW, 가정 및 건물용 2.1GW 보급 △2040년까 지 연간 공급량 526만톤, 가격 3000원 달성 △수소 액화·액상 저장기술 개발 △ 안전관리 체계 구축 등이다.
정부는 이를 위해 기후·환경연구개발 사업, 기업투자 지원프로그램 운영 등을 추진한다는 방침이다. 기후·환경연구개발사업은 온실가스 저감·자원화 등을 통해 선도적 원천기술을 개발함으로써 기후변화 위기에 대응하고 국가 성장동력 발판을 마련하는 내용이다. 올해 102억원 지원을 시작으로 2023년까지 지속된다. 기업투자 지원프로그램 운영은 15조원 규모의 기업 지원프로그램이다.
정부는 수소차 구입 시 3600만원 보조금 지급, 교체 시 최대 140만원 자동차취득세 감면 혜택 등 제도도 도입했다. 울산에서는 수소버스가 첫 정규노선에 투입되기도 했다.
‘혈세 먹는 하마’ 애물단지 전락한 수소차
그러나 ‘친환경’ 등 화려한 수식어에 가려진 수소차의 현실은 어둡다.
기존 재래식 차량에 대한 수소차의 경쟁력은 나날이 낮아지고 있다. 우선 2010년대 들어 시작된 미국의 셰일가스(Shale Gas) 혁명 앞에 유가는 급격히 낮아져 소비자들은 수소차 구매 필요성을 거의 느끼지 못하고 있다. 전기차의 급격한 성장은 수소차의 ‘친환경’ 슬로건 독점을 무색케 하고 있다. 지난 4월 말 기준으로 한국 수소차 선두주자인 현대차 ‘넥쏘’의 국내 누적 판매량은 ‘1334대’에 그쳤다.
이러한 기조는 비단 한국뿐만이 아닌 전 세계적 추세다. 수소차는 상용화가 아닌 연구적 측면에서 소량 생산되는 게 현실이며 낮은 시장성 앞에 작년 르노-닛산(Renault-日産)은 다임러, 포드 등과 맺은 수소차 개발 동맹에서 아예 철수해버렸다. 적잖은 다른 기업들도 수소차 시장에서 속속 발을 빼려는 분위기다.
현실이 이러함에도 불구하고 정부는 ‘장기적 안목’을 이유로 추가경정예산(추경)을 편성하면서까지 수소차에 막대한 혈세를 투입하려 하고 있다.
정부는 올해 수소차 보조금 지원대상을 4000대로 책정했다. 보조금을 대당 3600만원으로 잡았을 때 총 1440억원이 소요된다. 현대차 측은 “수소차 한 대를 팔면 보조금을 감안해도 적자이지만 시장 활성화를 위해 판매한다”며 “도요타가 미라이를 한국에 팔면 똑같이 보조금을 받기 때문에 수소차 보조금은 현대차 지원책이 아니라 수소 지원책”이라고 주장했다.
그러나 도요타가 일부 혜택을 본다 해도 어쨌든 저조한 경쟁력으로 인해 현대차 손해분이 됐어야 할 돈을 혈세로 메운다는 점은 변함없기에 갈수록 악화되는 각종 경제지표 앞에 ‘밑 빠진 독에 물 붓기’ 아니냐는 지적이 이어지고 있다.
정부는 여기에서 그치지 않고 2030년까지 친환경차 ‘85만대’를 시중에 ‘강제로’ 보급하고 일일이 ‘보조금’을 매긴다는 입장이다.
지난 1월 국회 환경노동위원회 소속 신창현 더불어민주당 의원이 환경부로부터 제출받은 ‘친환경차 및 충전인프라 보급 목표(안)’에 의하면 정부는 수소차 보급량을 2022년까지 6만7000대, 2030년까지 85만대로 늘린다는 방침이다. 또 이를 위해 ‘친환경차 의무판매제’를 도입해 수소차 판매를 ‘강제’하는 한편 보조금을 부여할 계획이다. 보급목표가 달성된다면 불과 11년 후인 2030년 국민이 혈세로 감당해야 하는 보조금은 ‘30조6000억원’에 이른다.
수소차에 대한 정부 혈세투입은 이뿐만이 아니다. 정부 정책 웹사이트인 ‘대한민국 정책브리핑’에 지난 1월 게시된 ‘기업투자 지원프로그램 운영방안 발표’ 자료에 따르면 정부는 향후 3년간 중소·중견기업의 신(新)성장 분야 등에 ‘10조원(산업은행 7조원, 기업은행 3조원 분담)’을 투입할 예정이다. 국책은행인 두 은행은 그간 혈세낭비 논란에 누차 시달려왔다. 신성장 분야에는 ‘수소경제’도 포함된다.
국내외서 잇따라 터진 ‘수소폭탄’… 사망자까지
수소차의 암울한 현실은 또 있다. 바로 ‘안전’이다.
상술했듯 수소는 ‘반응’을 이용해 일개 대도시를 순식간에 폐허로 만들어버릴 수 있는 수소폭탄 또는 수소차 연료전지로 용도가 나뉜다. 사용하기에 따라 수소는 언제든 ‘폭탄’으로 돌변할 수 있는 셈이다.
6월 초 외신 보도에 따르면 같은 달 10일 노르웨이 산드비카(Sandvika)에서 수소연료 충전소가 폭발하는 사고가 발생했다. 당시 주변 차량의 유리창이 깨지는가 하면 에어백이 터지는 등 피해가 속출했다. 사상자도 2명 나왔다.
현지 소방당국은 인근 교차로, 도로를 통제하고 주변 500m를 위험지대로 선포했다. 또 “경찰서 옆 수소충전소 탱크가 폭발한 것으로 보인다”며 “정확한 폭발 원인을 조사 중”이라고 밝혔다. 외신은 이 사건 직후 현대차, 도요타가 FCV(수소차) 판매를 일시중단했다고 전했다. ‘인사이드 EV’는 “이번 사고로 FCV 신뢰성이 크게 흔들릴 것”이라고 전망했다. 현대차는 판매중단을 부인했다.
수소 폭발은 국내에서도 있었다. 5월 23일 강원 강릉시 대전동 강릉과학산업단지 내 강원테크노파크 강릉벤처공장에서 수소탱크가 터지는 사고가 벌어졌다. 이 폭발로 현장에 있던 2명이 ‘사망’하고 6명이 중경상을 입었다.
해당 공장은 수소차 연료전지용 수소 기술 개발을 진행 중이었다. 산업통상자원부 관계자는 “물을 전기로 분해해 수소로 만들어 저장한 뒤 전기를 생산하는 연구개발(R&D) 실증사업 과정에서 발생했다”고 설명하며 “수소충전소의 경우 전 세계적으로 지금까지 사고가 일어난 적이 없다”고 주장했다. 그러나 발언 직후인 6월 10일 노르웨이에서 수소충전소 폭발사고가 발생함에 따라 산업부를 무안케 했다.
강릉 수소폭발 탱크와 관련해 정부는 당초 ‘에펠탑’도 견딜만한 강도라고 선전해왔다. 1월 ‘수소경제 활성화 로드맵’ 발표 당시 산업부는 “탄소섬유로 제작되는 수소 저장용기 강도 실험을 한 결과 에펠탑 무게인 약 7000t을 넘는 무게, 수중 7000m 정도의 수압을 견딜 수 있는 강도였다”고 말했다.
그러나 ‘에펠탑의 튼튼함’이라던 대형 탱크마저 맥없이 폭발하는 와중에 수소차, 수소충전소의 작은 탱크가 안전을 보장할 수 있겠냐는 우려가 많은 국민들 사이에서 제기됐다. 인터넷상에서 네티즌들은 “그 안전한 수소충전소 청와대에 하나 지어봐라(dpfl****)” “미국은 경제성, 안정성 때문에 포기했다는데(znls****)” 등 비판을 쏟아냈다. 논란이 거세지자 정부는 ‘에펠탑 탱크’와 강릉 폭발 탱크는 다른 종류라고 해명했다.
문재인 정부는 갖은 악재(惡材)와 우려, 논란에도 불구하고 ‘수소경제’를 강행한다는 입장이다. 현대차는 수소차, 수소버스에 이어 수소열차까지 선보일 것으로 알려졌다.
