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독일, 수소 인프라 확충에 총력
2019-07-16 육주희 독일 함부르크무역관

- 독일 정부, 2023년까지 400개 수소 연료전지 충전소 건립 지원 계획 -
- 수소 자동차 수요 확대가 수소 자동차 가격 낮출 수 있어 -–  


                                      작성자 : 카이 비테(Kay Witte)

번역 : 김수민(Sumin Moller)


□ 독일, 수소 인프라 확충 본격화


  ㅇ 독일 정부 각 부처, H2 인프라 구축을 위해 지원 강화
    - 독일은 2007년부터 수소 인프라 건설을 위해 연방정부 차원의 ‘수소 및  연료전지 기술 국가 혁신 프로그램’(National Innovation Programme Hydrogen and Fuel Cell Technology, NIP)을 시행하고 있음. 
    - 해당 프로그램은 초기부터 연구기술분야에 대한 포괄적인 지원 계획을 다루고 있으며, 2007년부터 2016년까지 수소 인프라의 기반 마련에 5억 유로 지원 결정. 10년간 산업계, 학계, 연구소 등과 협력해 1차 NIP 프로젝트인 기초 타당성 연구를 마쳤음. 
    - 2016년부터 2025년까지는 양산을 위한 기술 개발과 인프라 구축 등을 위한 2차 프로젝트를 추진 중임. 


  ㅇ 2016~2026년 NIP 프로그램 진행 경과
    - NIP 프로그램은 독일 연방 교통부, 경제에너지부, 교육부 그리고 환경부에서 운영되고 있음.
    - 프로그램 예산은 연방 정부 차원에서 조달되며, 2016년부터 2026년까지 14억 유로(약 1조8000억 원)가 편성됨.
    - 수소연료전지산업의 향후 10년 목표는 시장 경쟁력을 갖추는 것임.
    - 무엇보다 수소연료전지산업의 발전은 독일 연방정부의 ‘기후 보호 계획(Klimaschutzplan) 2050년' 에 크게 기여할 것으로 예상됨.
    - 운송부문에서 2030년까지 1990년 대비 이산화탄소 배출량을 40% 이상 감축할 계획임.  
  

독일 교통디지털인프라부(BMVI) 2018년 프로젝트 지원  

자료: 프로젝트 연구지원청(PtJ, Projectträger Jülich Forschungszentrum)


  ㅇ NIP 프로그램 보조금 지원 분야

    - 교통수단(도로, 철도 및 수상) 및 항공기 중 수소연료장치 장착, 그에 따른 연료 공급 및 유지에 필요한 인프라

    - 물류를 위한 특수 수송차량 중 수소연료장치 장착, 그에 따른 연료 공급 및 유지에 필요한 인프라

    - 선박, 차량, 항공기의 에너지 공급을 위한 고효율 열병합발전(CHP, Combined Heat & Power) 투자 보조금

    - 공공 수소 연료 보급 기반 시설 투자 보조금


□ H2 모빌리티 컨소시엄, 독일 수소 인프라 확충의 구심점 역할


  ㅇ H2 모빌리티 통한 수소 인프라 확충에 전력
    - H2 모빌리티(H2 Mobility Gmh & Co KG)는 에어리퀴드, 다임러, OMV, 쉘, 토탈, 린데 그룹(Linde) 등 6개의 민간기업에 의해 공동 설립됨.
    - BMW, 폭스바겐, 혼다, 현대, 도요타 그리고 국가 수소 및 연료전지기술협회(NOW GmbH*)가 자문 파트너로 참여 중으로 정부지원금뿐만 아니라 NIP 지원금도 받음. 
    주*: NOW GmbH(Nationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie)는 2018년 2월 수소 및 연료전지 기술 관련 국제경쟁력 향상을 위해 설립됨. 독일연방 환경부·교통부·경제부처를 비롯한 정부 연구기관, 산업체 등이 참여함.
    - 현재까지 H2 모빌리티는 독일 내 약 70개의 수소 충전소 설립 및 운영을 담당하며, 그 수는 점차 증가하고 있음. 
    - 2018년 말 독일 전역 총 57곳이었던 수소 충전소를 2019년 말까지 100곳으로 늘리는 것을 목표로 함. 따라서 2019년에 구축될 100개의 수소 충전소는 650만 명의 소비자에게 서비스 제공이 가능할 것으로 예측됨. 지역적으로 치중되는 것을 방지하기 위해 지리적 요건을 고려해 설립할 방침임. 
    - 수소 자동차 보급의 증가 추세에 맞춰 2025년까지 충전소를 400여 곳으로 확충하는 것을 목표로 함.  


2019년 6월 독일 수소 충전소 운영 현황

□ 수소 자동차산업의 당면 과제


  ㅇ 수소 연료 생산비용 문제
    - 수소 생산에 있어 생산비용이 높아 아직 시장 경쟁력을 갖추지 못한 문제점이 있음.
    - 현재 수소 가격은  수소 충전소에서 1kg당 9.5유로임. 화석연료를 생산하는 과정에서 얻어진 수소는 생산비용이 1kg당 2~3유로로 저렴하나 생산비용이 1Kg당 11~12유로에 달하는 신재생에너지를 사용해서 생산하는 수소를 절반씩 섞어 공급하기 때문에 평균 생산비용이 높은 편임.  

      · 2018년 기준 한국가스공사의 국내 수소 공급가격은 8000원/1kg이며, 수소차의 평균 주행거리는 100km/1kg임.
    - 또 다른 문제는 수소 충전소 보수 유지 등 인프라가 부족하다는 것으로 1대의 트럭이 200Bar를 운송할 수 있으며, 수소 충전소의 정상적인 운영을 위해서는 하루에 1번의 수소 공급이 필수적임. 
    - 이에 제안된 해결책은 수소 파이프 라인을 배치하는 것이지만 아직 논의 중으로 시행되지 않고 있음.  
    - 수소 충전소 건설에는 상당한 국가 보조금이 투입되지만 운영에는 보조금이 지급되지 못한 실정임. 현재 독일에는 수소 차량이 500여 대 밖에 운행되고 있지 않아 그 수익성이 불투명함. 


□ NOW GmbH의 아시아 프로그램 매니저 루시아 자이슬러(Lucia Seissler)와의 인터뷰


Q1) 현재 NOW GmbH의 입장에서 볼 때 독일의 수소 기반시설을 보다 빠르게 확충하기 위한 가장 큰 애로사항은?

A1) 독일에서는 수소 충전소 건설을 위한 신청 및 승인 절차가 점진적으로 확립됐으며, 국제표준과 프로토콜을 고려해 개발되고 있다. 2019년까지 100개의 충전소 네트워크가 건립될 예정이며, 현재 71개의 공용 충전소가 운영되고 있다. 현재 인프라로는 24시간 700 bar를 충전할 수 있다. 충전소는 더 늘어날 예정으로 2023년까지 수소충전소를 400곳으로 확충할 목표를 세웠으나 이를 위해서는 그에 상응하는 수소차 보급률을 달성해야 한다. 수소 충전소 인프라 확충을 위해서는 중·단기적으로 수소 자동차 보급률이 올라가야 하는데 이를 위해 수소차의 공급을 늘리는 것이 중요하다. 현재 주로 한국, 일본 등 아시아 자동차 기업이 독일 시장에 수소 자동차를 공급하고 있다.


독일 수소 충전소 2019년 현황 및 2020년 목표


Q2) 배터리 전기자동차에 비해 수소 연료전지 자동차의 이점은?

A2) 두 가지 전기 추진 기술(배터리 및 수소 연료전지)은 운송부문의 탈탄소화(Decarbonization), 탈화석연료화(Defossilisation)를 위한 상호 보완되는 기술이다. 소형차량 및 단거리 주행에는 전기 배터리 방식이 이점이 있는 반면 대형, 고중량 차량 및 장거리 주행에는 수소연료 전지 기술이 더 유리하다.

일반 사용자의 관점에서 수소 연료전지 자동차의 장점은 연료 공급 방식에서 종전과 동일하다는 것이다. 또한 주행거리가 좋아 배터리 전기자동차에 비해 유동적 운행이 가능하며, 차량의 무게와 크기가 커질수록 경제성이 더 좋아진다. 특히 상업용, 공공 교통수단, 화물운송 수단에 수소 연료전지 자동차는 더 유리하다. 수소 자동차의 공급이 더 증가된다면 인프라 구축을 위한 비용 면에서도 우위를 보이게 된다. 최근 연구에 따르면 같은 수의 일반 차량과 수소 차량을 위해 주유소와 수소 충전소를 설립할 경우 매우 많은 수의 충전소가 필요하다면 일반 주유소 설립비용이 더 높게 나와 대규모 인프라 확충에 비용적 우위를 누릴 수 있음을 보여주고 있다.

 

Q3) 수소 자동차의 상용화를 촉진하기 위한 대안은?

A3) 무엇보다도 중요한 것은 대량 생산을 통한 규모의 경제로 비용을 줄이는 것이다. 지속적이고 충분한 수요의 증가는 공급을 늘리게 할 것이다. 이렇게 높아진 수소 자동차의 보급률은 수소차의 부품의 최적화와 비용절감을 위한 지속적인 연구개발을 이끌게 될 것이고 이로 수소 자동차 생산 비용도 줄어들게 될 것이다. 이를 위해 독일 연방 정부는 ‘수소, 연료전지를 위한 국가 혁신프로그램(NIP)’을 통해 적절한 지원책을 마련하고 있다. 뿐만 아니라 배출가스가 없는 운송수단을 이용을 장려하는 인센티브도 함께 도입하는 방안도 검토될 수 있다.

 

Q4) 소비자의 수소 연료 공급 비용을 낮추기 위해 논의되는 방안은 무엇인가?

A4) 독일에서는 전기분해로 수소를 생산할 때 신재생 에너지를 사용해 생산된 전기를 사용하고 있다. 이 비용을 줄이기 위해서는 역시 규모의 경제 효과를 위해 생산되는 수소의 양이 많아져야 한다. 이를 위해서는 신재생 에너지를 사용해 만들어진 수소를 운송 연료로 사용하는 것을 지원하는 규제 체계가 필요하다. 기존의 법률, 규정 등을 적용해 그 큰 틀을 짜야 할 것이며, 배출가스가 없는 수단을 사용에 대한 인센티브도 고려해볼 만하다. 재생에너지를 통한 수소 생산에 있어서 비용적으로 유리한 측면에 대해서는 추후에 지속적 논의될 사안이며, 지난 10년간의 R&D시범 사업 수행으로 수소 충전소 건립에 드는 비용을 절반으로 줄이는 성과를 냈다.

 

Q5) 독일에서 언제쯤 기존 주유소들이 실질적으로 친환경 수소 충전소로 전환될 것으로 예상하는지? 그리고 화석연료와 비교했을 경우, 어떻게 수소 자동차가 가성비면에서 소비자들의 관심을 모을 것인가?

A5) 독일에서 수소는 신재생 에너지를 기반으로 생산되며, 이는 운송부문에서의 신재생 에너지 통합에 기여하게 되므로 결국 탈탄소화 달성에 이바지할 수 있게 된다. 이것은 국가적인 합의에 부합하는 것으로 독일 정부는 이를 적극 지원하고 있다. 물의 전기 분해로 인한 수소 생산비용 절감은 소비자들에게도 큰 비용 절감효과를 가져올 수 있을 것으로 보고 있다. 


□ 시사점


  ㅇ 수소 생산단가 절감 대책 시급
    - 비용절감을 위해 수소 생산 기술의 혁신이 필수적임. 이는 수소 자동차의 가격 하락에도 영향을 미쳐 수요의 증대를 가져올 것으로 기대함.


  ㅇ 수소 운송기술 개발이 중요
    - 생산한 수소를 수소 충전소까지의 운송 및 충전탱크에 더 많은 양의 수소를 저장할 수 있는 기술의 개발이 필요함.



자료: NOW GmbH 공식 홈페이지, NIP 공식 홈페이지, 독일 교통디지털인프라부(BMVI), 프로젝트 연구지원청(PtJ), H2 Mobility 공식 홈페이지, h2.live 공식 홈페이지, KOTRA 함부르크 무역관 자료 종합

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