에너지 산업에서는 무색 무취의 기체인 수소를 생산 방식에 따른 구별하기 위해 서로 다른 색상을 부여하고 있습니다.
현재 수소는 대부분 천연가스로부터 증기 메탄 개질(SMR) 공정을 통해 생산됩니다. 가장 경제적인 생산 방식이지만 다량의 탄소를 배출하기 때문에 이렇게 생산된 수소는 '그레이 수소'로 분류됩니다. 반면, 생산 과정에서 배출된 탄소를 포집, 저장 또는 재사용하는 방식으로 생산된 수소는 '블루' 수소로 불립니다. '그린 수소’는 풍력, 수력, 태양광, 원자력 등과 같은 재생 에너지만을 사용해 물을 전기 분해하여 생산한 수소를 말하며, 이 과정에는 탄소 배출이 일어나지 않습니다.
단기적으로는 그레이 수소가 여전히 시장의 주류를 차지하겠지만, 탄소 중립을 향한 전 세계적인 노력을 고려할 때 탄소 저감 효과가 가장 큰 그린 수소가 더 많은 성장 잠재력을 가지고 있는 것은 분명합니다. 그린 수소의 밸류 체인은 자원 우세, 운영 비용, 시스템 안정성 및 전반적인 산업 체인의 효율성을 기반으로 하며 이는 세계 각국의 서로 다른 포지셔닝 및 산업 분포를 결정합니다. 신흥 산업으로서 글로벌 에너지 전환의 핵심 전략은 모든 참여자에게 글로벌 통합에 대한 창의적 사고, 탄탄한 기술력, 및 축적된 노하우를 요구합니다.
120년 이상의 경험을 갖춘 로크웰 오토메이션은 산업 자동화, 정보화 및 디지털 트랜스포메이션 분야의 글로벌 리더입니다. 스마트 제조의 리더로서 로크웰 오토메이션은 실시간 데이터 수집, 예방적 유지보수, 재생 에너지의 무결점 통합 등을 포함한 다양한 제품, 솔루션, 서비스 및 기술 교육을 제공하며 날로 다양해지는 그린 수소 밸류 체인 상의 다양한 니즈를 충족시킵니다.
국가별로 상이한 수소 밸류 체인 구조
확실한 것은 세계 각국이 수소 에너지를 중시하고 그에 대한 투자를 점차 높이고 있다는 것입니다. 미국의 경우, 2020년에 수소 에너지 밸류 체인 내에서 시장 선도를 목표로 '수소 에너지 프로그램 개발 계획'을 발표하고 핵심 기술에 대한 성과지표를 제시했습니다. 최근 몇 년 동안 미국 정부는 수소 에너지 분야에 상당한 지원을 해왔습니다. 그럼에도 불구하고, 업스트림 측면의 자원 제약으로 인해 여전히 CCUS에 치중하고 있으며, 최근 대규모 투자는 주로 블루 수소 분야에 집중되고 있습니다. 장기적 관점에서 미국은 잠재적 그린 수소 소비 시장으로, 기술 개발과 협력을 통해 반드시 저비용 그린 파워와 그린 수소 자원을 발전시킬 것입니다.
유럽연합의 탄소배출권 가격은 천연가스 가격의 등락에 상관없이 높은 수준을 유지하고 있습니다. 이는 유럽연합의 흔들림 없는 탄소중립 전략에 기반하고 있습니다. 탄소배출권 거래 시장은 유럽연합의 저탄소 정책의 근간으로, 탄소배출권 가격을 통해 화력발전을 조절, 대체하는 방식의 시장 원리에 기반한 접근입니다. 중국도 마찬가지로 탄소배출권 거래 시장을 구축했으나 아직 초기 단계로 유럽과의 가격 차이는 10배 이상입니다.
2020년 발표된 '유럽연합 수소에너지 전략' 자료에 따르면 수소는 운송, 화학, 제련 등 산업의 저탄소 전환을 위한 궁극적 해결책으로 제시되고 있습니다. 미국과 비슷하게 유럽도 그린 수소 생산 자원이 제한적이어서, 일부 제조업체가 풍력을 이용해 수소를 생산하기 시작했지만, 규모가 아직 작다는 것입니다. 단기적으로는 유럽 시장의 수소 에너지 투자도 블루 수소에 집중되고 있습니다.
중동의 상황은 유럽이나 미국과는 매우 다릅니다. 중동은 풍력과 태양광 같은 풍부한 재생 에너지원이 주요 장점이며 광활한 사막은 향후 친환경 수소의 핵심 생산지가 될 것으로 기대됩니다. 그러나 중동은 여전히 산업망의 성숙도가 낮고 특히 친환경 전기 생산 비용이 여전히 높다는 점이 문제입니다. 그런데 바로 이 대목이 중국의 장점입니다. 최고의 그린 파워 자원을 보유한 중동지역은 현재 중국의 투자자 및 설비 제조업체와 협력 중에 있으며 전통 에너지 공급지역에서 신 에너지 수출지역으로 전환하고 있습니다.
다른 두 아시아 국가인 일본과 한국의 경험도 주목할 만합니다. 이 두 나라는 일찌감치 국가 차원의 정책과 프로젝트를 시작했으며 특히 수소 저장, 충전소 건설 및 운영, 연료 전지 등 밸류 체인 중간 및 다운스트림 부분에서 크게 앞서 있습니다. 일본과 한국은 수년간의 축적을 통해 기술 및 비즈니스 모델 측면에서 더욱 성숙해졌습니다.
로크웰 오토메이션은 한국 친환경 수소 충전소 사업의 주요 이해당사자로서 최근 몇 년 동안 국내 40개 이상의 수소 충전소에 제어 시스템을 공급했습니다. 독일 빌레펠트의 버스들도 로크웰의 친환경 수소 충전소에서 충전을 하는 등 유럽과 미국에서도 비슷한 파트너십 사례가 많습니다. 로크웰은 글로벌 차원에서 고객의 수요에 따라 에너지 전환과 안전 운영을 실천하고 생산 및 운영 효율성을 최적화할 수 있도록 지원하고 있습니다. 또한 로크웰 오토메이션의 솔루션은 직원의 안전을 개선하고 생산성을 높이며 원활한 수소 충전소 관리를 통해 각국의 청정 에너지 전환을 지원합니다.
중국의 수소 에너지 상용화 모색의 길
수소 충전소 숫자만 놓고 보면 중국은 이미 세계에서 가장 많은 400여 개의 충전소를 보유하고 있지만 대부분 시범 스테이션이나 대중교통 용이며 실제로 상용화된 곳은 극히 일부에 불과합니다. 또한 가동 중 수소충전소들 역시 대부분 손익분기점을 넘기기 어려운 현실입니다. 수소충전소 운영률과 충전 부하량이 낮은 주요 원인은 바로 수소의 가격이 너무 높은데 있습니다.
중국은 현재 글로벌 수소 시장에서 우위를 점하지 못하고 있으며 '서부의 수소를 동부로 보내는' 운송 문제도 아직 해결하지 못했습니다. 그러나 재생 에너지 및 기타 산업에서의 성공 경험을 바탕으로 태양광, 전기 자동차와 같은 성과를 향후 그린 수소 산업에서도 재현할 수 있을 것으로 예상됩니다. 규모의 경제가 형성되고 비즈니스 모델이 확립되면 풍부한 업스트림 자원과 비용 이점이 부각되면서 중국은 '국내 생산, 해외 사용'을 달성할 수 있을 것입니다. 그렇다면, 어떻게 수소 관련 수출 기회를 포착하고 글로벌 에너지 시장의 판을 다시 짤 것인지에 대한 중국 기업들의 고민이 필요한 시점입니다.
앞서 언급한 국가들의 경험에 비추어 볼 때 수소 에너지 산업의 발전에는 생산, 저장, 수송, 이용 등 여러 연결고리를 포함하는 국가 간 협력이 필요합니다. 따라서 에너지, 화학, 제조 등 다양한 분야의 기업들이 수소 에너지의 산업화를 공동으로 추진하기 위해 점차 협력을 강화하고 있습니다. 제조 서비스 전문업체로서 로크웰 오토메이션의 장점 중 하나는 국경을 넘나드는 혁신입니다. 로크웰 오토메이션은 제품 설계 및 개발, 생산 관리, 운영 및 유지보수, 최적화 및 업그레이드의 네 단계에 걸쳐 전체 라이프 사이클에 맞는 제품, 서비스 및 솔루션을 제공할 뿐만 아니라 능동적인 협업 및 지원을 제공할 수 있습니다.
로크웰 오토메이션은 한 세기가 넘는 기간 동안 다양한 산업 분야에서 선진 경험을 축적하고 국경을 초월한 산업 생태계 및 응용 분야의 혁신 및 구축에 기여해 왔으며 다양한 차원에서 수소 에너지 산업의 전반적인 업그레이드를 지원해 왔습니다. 로크웰 오토메이션은 40여 년간의 중국 시장 개척을 통해 중국이 이번 글로벌 에너지 전환 과정에서의 역할을 중요하게 생각하고 있으며 신규 및 기존 고객, 그리고 에코 파트너들과 함께 수소 발전의 크로스보더 이노베이션을 실천하겠습니다.
