인류가 한목소리로 탄소중립을 외치고 있지만 UN을 비롯한 글로벌 전문가들은 지금으로서는 2050년까지 전 지구적 탄소중립 목표달성이 요원하다고 경고한다. 혁신적인 기술, 혁명적인 시스템 개선을 이뤄야 한다는 목소리가 나오는 이유다.
‘글로벌 그린뉴딜’의 저자 제레미 리프킨은 환경적 문제로 성장이 정체되고 대멸종이 일어나고 있는 지금, 화석에너지를 통해 산업혁명을 이뤘던 것처럼 에너지혁명을 이뤄 지속가능한 차세대 산업혁명을 이뤄야 한다고 강조했다.
탄소중립을 가능케할 기술 중 하나로 수소가 꼽힌다. 에너지를 발생하는 과정에서 물이 생성되며 탄소를 배출하지 않는 재생에너지로 수소를 생산한다면 인류성장을 억누르는 환경파괴에 대한 부담없이 성장을 지속할 수 있을 것으로 기대된다.
수소기반 에너지혁명 달성을 위해 수소생태계를 구축해 자생적인 수소경제를 달성할 수 있는가가 핵심으로 제시되고 있다.
이에 따라 우리나라는 탈탄소 실현을 위해 세계 최초로 수소도시조성사업을 진행하고 있으며 2040년까지 전국 기초 지자체의 30%를 수소도시로 조성한다는 전략이다. 2019년부터 꾸준히 새로운 수소도시를 선정해 사업을 추진하고 있으며 내년 신규추진할 수소도시 모집을 위해 지난 2월27일 설명회를 개최하기도 했다.
이번 기획에서는 우리나라에서 추진 중인 수소도시 현황과 각 도시별 특징을 살펴봄으로써 수소도시의 미래를 그려본다.
세계 최초 수소도시 조성
현재 우리나라의 수소도시 참여 지자체는 총 12곳이다. 2019년 선정된 수소시범도시는 △울산 △안산 △전주·완주 등 3개 도시이며 2023년 수소도시 조성사업에 따라 △평택 △남양주 △당진 △보령 △광양 △포항 등 6개 도시에서 사업을 새롭게 추진 중이다. 또한 △양주 △부안 △광주동구 등 3개 도시도 2024년 수소도시로 선정됐다.
시범도시사업은 공모를 통해 선정했으나 2023년부터 새롭게 시작한 수소도시사업은 지역균형발전특별회계를 통해 지원하는 사업으로서 정부와 지자체 협의 등을 포함한 예산검토를 거쳐 수소도시사업 참여가 확정됐다.
수소는 연소 시 온실가스인 이산화탄소를 배출하지 않고 다양한 제조방법으로 생성할 수 있다는 특징이 있어 환경부하를 저감하는 에너지로서 활용이 기대되고 있다. 특히 수소는 저장이 가능하기 때문에 발전량이 불안정한 재생에너지 잉여전력을 수소로 전환해 저장하고 필요할 때 이용함으로써 재생에너지의 효율적인 활용을 가능하게 하는 등 그 역할은 앞으로 더욱 확대될 것으로 전망된다.
2024 수소도시 ‘양주‧부안‧광주동구’
양주시는 내륙거점형 친환경 수소도시를 구축한다. LNG 개질을 통해 생산한 수소 하루 0.6톤톤을 △781세대 공공주택 △공공청사 △충전소 등에 공급할 예정이다. △하수처리장 부지 수소 생산시설 △수소 배관 1km △통합안전운영센터 △연료전지100kW 2기 △수소버스 7대 △수소청소차 2대 등을 구축‧운영할 계획이다.
부안은 에너지자립 수소도시를 구축한다는 계획이다. 수전해 수소생산기지에서 생산한 수소 하루 1톤을 △기숙사 △마을경로당 △공공시설 △수소저장용기 충전소 등에 공급할 예정이다. △그린수소생산시설 구축 △5km 수소배관 △수소저장용기충전소 △통합안전운영센터 △연료전지 100kW 2기 △수소버스 2대 등을 구축‧운영할 계획이다.
광주동구는 위생매립장 부지를 활용한 수소도시를 구축한다. 위생매립장 부지를 친환경 수소도시로 구축해 △주택 9,830세대 △수소테마공원 △체육시설 △충전소 등에 수소를 공급할 계획이다. △하루 1.1톤 수소생산시설 △5km 수소배관 △통합안전운영센터 건립 △연료전지(440kW×12기, 민자 포함) △수소청소차 1대 △수소버스 1대 등을 구축‧운영할 예정이다.
2023 수소도시 ‘평택‧남양주‧당진‧보령‧광양‧포항’
평택시는 대한민국 ‘수소경제벨트 중심’이라는 비전을 목표로 한다. 평택항을 중심으로 탄소중립 수소복합지구 추진을 위해 △수소항만 △블루수소 생산특화단지 △수소모빌리티특구 등을 조성한다.
수소특화단지에서 생산된 수소를 활용해 경제자유구역 내 공동주택 및 상업시설 등에 설치된 수소연료전지에 공급하며 연계사업으로 수소교통복합기지 수소충전시설 등을 구축하겠다는 계획이다.
수소생산시설부터 △교통복합기지 △항만 △수소연료전지를 연결하는 약 15km의 수소배관과 통합안전운영센터 등 수소도시 인프라도 구축할 예정이다. 지역특화사업으로는 수소도시 확장을 위한 기술을 개발하며 수소관련 스타트업을 육성하는 수소도시 기술지원센터와 스마트팜 테마파크 수소연료전지 등도 설치한다.남양주시는 수소경제중심 자족도시를 추진한다. 3기 신도시에 수소도시 인프라를 구축해 다른 신도시와는 차별화된 ‘수소경제중심 자족도시 조성’이라는 비전을 목표로 한다.
신도시 내 공공주택, 공공청사 및 체육문화센터 등에 수소연료전지를 설치하며 연계사업으로 △수소충전소 △수소버스 △수소청소차 등도 도입한다. 또한 수소생산시설부터 수소연료전지와 수소충전소를 연결하는 약 5km의 수소배관, 통합안전운영센터 등 수소도시인프라를 구축할 계획이다. 지역특화사업으로는 도시 내에서 발생한 유기성 폐기물을 활용한 그린수소 생산시설을 구축하며 자원순환단지내 바이오가스 기반 수소생산시설도 구축할 예정이다.
당진시는 ‘클린수소도시’를 슬로건으로 삼았다. △석탄화력발전단지 △제철소 △당진항 등이 입지해 수소생산과 활용여건이 양호한 지역으로 평가된다. 인근에 위치한 관련기업과 수소도시 조성관련 업무협약을 체결해 ‘사람살기 좋은 클린 수소도시’를 달성한다는 계획이다.
수소연료전지를 △주택 △대학교 기숙사 △공공시설 등에 설치하며 연계사업으로 △수소버스 △수소청소차 등도 도입한다. 인근 수소생산공자, 수소연료전지와 수소충전소를 연결하는 약 7.5km의 수소배관, 통합안전운영센터 등 수소도시 인프라를 구축한다. 지역특화사업으로는 가축분뇨 등 유기성 폐자원을 활용한 그린수소 생산실증, 수소에너지 홍보관 등도 구축할 예정이다.
보령시는 글로벌 수소경제를 선도하는 도시로 거듭난다는 목표를 세웠다. 충청남도, 관련기업 등과 5조원을 투자해 보령LNG터미널과 연계한 세계 최대 블루수소 밸류체인 구축사업을 추진하고 있으며 ‘2030 글로벌 수소경제 선도도시’를 비전으로 제시하고 있다.
실버타운‧기숙사 등에 △수소연료전지 설치 △공영버스 차고지 수소충전소 △수소차 △수소버스 △수소트레일러 등을 도입하며 인프라로는 △수소생산시설 △수소연료전지 △수소트레일러‧버스차고지‧충전소를 연결하는 약 8km 수소배관 등을 설치한다. 통합안전운영센터도 구축할 계획이다. 지역특화사업으로 냉열특화사업단지 내 수소연료전지를 설치하며 가축분뇨 등 유기성 폐자원을 활용한 그린수소 생산 실증단지도 구축할 예정이다.
광양시도 수소경제 중심도시를 목표로 세웠다. 인근 제철소에서 생산되는 수소공급여건이 우수한 지역으로 지역 내 기업과 협력해 수소전용 항만터미널을 구축하는 등 ‘수소경제 중심도시 광양’을 비전으로 제시하고 있다.
공동주택‧수영장 등에 수소연료전지를 설치하며 수소기반 대중교통체계 구축을 위한 △수소버스 △수소청소차 △수소충전소 등을 구축할 계획이다. 수소가 생산되는 제철소와 수소연료전지, 수소충전소를 연결하는 약 19km 수소배관과 통합안전운영센터 등 수소도시 인프라를 구축한다. 지역특화사업으로는 광양항 내 수소트랙터, 수소드론 등을 실증하는 수소모빌리티 특화사업을 추진한다.
포항시는 수소경제 허브도시로 거듭난다는 방침이다. 포항시 역시 인근 제철소를 통한 수소공급여건이 우수한 지역으로 분류된다. 블루밸리산단 내 수소연료전지산업을 위한 기반구축사업 예타를 추진 중이며 ‘친환경 수소경제 허브도시로의 전환’을 비전으로 제시하고 있다.
공공주택, 공공시설 등에 수소연료전지를 설치할 계획이며 수소버스 보급과 함께 연계사업으로 수소충전소를 구축하고 △제철소 수소생산시설 △수소연료전지 △수소충전소 △블루밸리산단 등을 연결하는 약 15.4km 수소배관과 통합안전운영센터 등 수소도시 인프라를 구축한다. 지역특화사업으로는 블루밸리산단내에 그린수소 생산을 위한 수전해 수소생산시설 실증 등을 추진한다.
2019 수소시범도시 ‘울산‧안산‧전주·완주’국토교통부는 2019년 수소도시로드맵을 마련하면서 △울산 △안산 △전주·완주 등 3개 시범도시를 선정한 바 있다. 수소시범도시는 도심 주요 주거‧교통 수단을 수소에너지로 가동하며 △지역 특화산업 개발 △혁신기술 육성 등 목적을 두고 있다.
국비 200억원과 지방비 200억원이 투입돼 총 400억원 규모의 프로젝트로 2019년 사업선정에 이어 2020년 마스트플랜을 구축해 2022년 준공‧운영할 계획으로 출범했다. 그러나 사업이 2년 가까이 지연돼 실제적인 변화를 겪기에는 부족한 실정이다. 계획‧인허가단계부터 법‧제도 부재가 가장 큰 걸림돌이었다.
울산시는 2013년부터 운영해 온 수소타운에서 축적된 경험을 바탕으로 석유화학단지에서 발생하는 부생수소를 도심 내 건물과 충전소에 활용하기 위해 사물인터넷(IoT) 기술이 적용된 배관망을 구축하고 수소 지게차‧선박용 수소충전 실증 등 지역특화산업과 연계한 세계적인 수소도시로 거듭날 전망이다.
울산시는 국내 최대 수소에너지 생산능력을 보유하고 있으며 2030년을 목표로 세계 최고 수소도시 구현을 지향하고 있다. △주택 △병원 △복지센터 등에 수소를 공급하며 △수소차 안전검사소 △수소 모빌리티 등을 구축할 계획이다.
현재 주택에 440kW 연료전지 3기를 설치해 공공임대 437세대에 열‧전기를 공급하며 태화강역 수소충전소에 승용차충전기 4기 등을 수소배관에 연결해 수소수급을 추진 중이다. 또한 울산 석유화학단지 내에서 생산되는 부생수소를 울산 시가지로 확장해 △수소충전소 △주거용 △발전 등에 활용하는 수소배관 구축공사를 진행하고 있다.
안산시는 노후화로 쇠퇴해 가는 산업단지를 수소생산 및 연관산업을 통해 새로운 활기를 불어넣으며 조력발전과 연계한 그린수소생산을 통해 수도권의 친환경 도시 모델로 육성할 계획이다. 세부 사업내용으로는 △440KW 1기 설치 △504세대 열‧전기 공급 △1,800kg/일 수소추출기 설치 등이 있다.
안산시 수소시범도시사업에는 국비 200억원, 도비 60억원, 시비 217억원 등 총사업비 477억원이 투입됐다. △수소생산시설 △수소배관망 △수소연료전지발전설비 △통합관제센터구축 등이 사업범위에 포함된다.
현재 도시를 관통하는 10.5km 가량의 수소배관망 매설공사가 완료되는 등 대부분의 시설 공사가 완료됐으며 각 시설별 시운전을 진행하고 있다. 시운전이 완료되는 오는 4월까지 전체사업을 완료할 예정이다.
전주‧완주는 공동으로 진행되는 수소도시 프로젝트다. 완주군은 수소 생산기지 및 광역공급기지로서 역할을 수행하며 전주시는 수소 이용도시로서 수소에너지 홍보에 기여할 계획이다. 주요 사업내용으로는 △수소 트레일러 충전을 위한 메가 충전소 확장 △주택 및 공공기관 수소 에너지 활용 △관광테마형 수소버스 운영 등 수소도시로 발전할 수 있는 다양한 분야를 포함하고 있다.
완주‧전주 수소시범도시사업은 국비 200억원, 도비 30억원, 시비 90억원, 군비 110억원을 더해 총사업비 430억원이 투입됐다. 시범도시의 특성상 사업내용 변경 및 관계기관과 협의지연 등으로 인해 사업준공이 다소 지연연됐으나 2024년 12월에는 모든 세부사업이 완료될 예정이다.
