사우디와 수소에너지
생산비용이 가장 큰 걸림돌
경제성이 개선이 관건
사우디 미 사용 토지 넓어
태양광 및 풍력발전에 의한 그린수소 생산
최적의 조건
이산화탄소 배출량에 따른 수소 분류
수소는 생산과정에서 발생하는 이산화탄소(CO2) 배출량에 따라 세 가지로 나뉜다. 그레이(Gray) 수소는 화석연료를 사용해 생산돼 이산화탄소 발생량이 가장 높다. 블루(Blue) 수소는 천연가스와 이산화탄소 포집 설비를 이용해 그레이 수소보다는 이산화탄소 배출이 적다. 이에 반해, 그린(Green) 수소는 물(H2O)을 전기 분해하는 수전해* 과정에서 나온 수소로 이산화탄소 발생량이 없다.
*주: 풍력, 태양광 발전 등 신재생에너지에 의해 만들어진 전력 잉여분으로 물을 분해해 수소를 생산하고 에너지를 저장하는 과정을 의미하며, 크게 알칼리 수전해법과 고체고분자형으로 나뉜다.(자료원: 신에너지산업기술총합개발기구(NEDO))
온실가스 배출량에 따른 수소 분류
수소 종류별 생산비용
현재 친환경 수소 생산에의 가장 걸림돌이 되는 것은 생산비용이다. 화석연료보다 비싸다는 점이 가장 큰 단점으로 작용하고 있으나, 추후 글로벌 환경보호정책 지원 및 기후변화 완화 조치 등을 통해 수소산업의 경제성이 개선된다면 생산비용도 하향 조정될 것으로 전망된다.
현재 국가별 수소 생산비용은 다음과 같다. 블루수소의 경우 일본은 US$ 2.5/kg, 독일은 US$ 2.3/kg, 미국은 US$ 1.3/kg, 카타르 US$ 1.2/kg 수준이며, 그린수소는 블루수소 대비 생산비용이 더 높다. 그린수소는 덴마크가 US$ 8.6/kg, 호주 US$ 6.4/kg, 칠레 US$ 6.2/kg, 카타르 US$ 5.8/kg, 중국 US$ 5.6/kg, 미국 US$ 4.1/kg 수준으로 블루수소 대비 적게는 2배에서 많게는 3~4배 가까운 생산비용 차이가 난다.
다만 2030년에는 기술개발과 제도적 보완을 바탕으로 친환경 수소 개발도 어느 정도 경제성을 확보할 것으로 예상된다. 아래 지도를 통해 2030년 기준으로는 그린수소가 현재의 블루수소보다 저렴하게 생산이 가능할 것으로 전망되며, 특히 사우디가 다른 국가보다 비교적 저렴한 US$ 1.45-1.77/kg 선으로 생산비용이 구축될 것으로 보인다. 이런 생산비용 절감효과는 사우디의 지리학적 위치에 기반한다. 사우디는 전체 국가 면적 중 도시화된 지역을 제외한 사용하지 않는 토지가 매우 넓어 태양광 및 풍력발전을 통한 그린수소 생산에 매우 적합하다. 이러한 지리학적 장점을 바탕으로 사우디는 수소 생산기술 및 생산공장 개발에 집중하고 있다.
사우디의 수소 생산 계획
사우디는 ‘SAUDI VISION 2030’ 프로젝트의 일환으로 석유에 대한 경제 의존도를 낮추는 것을 목표로 하고 있다. 특히 2050년까지 전 세계 7000억 달러까지 증가할 것으로 전망되는 수소시장을 선점하기 위해 50억 달러 규모의 세계 최대 규모의 그린수소 생산공장 건설에 나섰다. 이 공장은 ‘Helios Green Fuels’ 프로젝트로 2025년 완공을 목표로 NEOM 신도시 내에 위치할 예정이다. 사우디 에너지기업인 ACWA Power와 미국의 Air Products & Chemicals가 공동 수주했으며, 이 프로젝트를 통해 하루 650만 톤의 그린수소 생산과 매년 120만 톤의 그린 암모니아를 생산할 계획이다.
Helios Green Fuels 프로젝트 수주기업
사우디 수소시장 현황
사우디는 수소시장을 단순히 에너지 부문 다각화로만 고려하는 것이 아닌 다양한 방면으로 활용하는 것을 고려하고 있다. 특히 블루수소 및 그린수소는 암모니아 형태로 수출이 가능해 친환경 에너지 그 자체로서 활용도를 넘어 수출을 통한 국가 재정의 새로운 주요 수입원이 될 수 있다.
실제로 지난 9월, 사우디는 세계 최초로 블루 암모니아를 일본으로 수출했다. 사우디 ARAMCO와 일본 IEEJ(the Institute of Energy Economics Japan)가 MOU를 체결하고 사우디 SABIC*(Saudi Arabian Basic Industries Corporation)이 파트너십으로 참여해 수출이 성사됐다. 이는 제로-탄소 발전의 시발점이 될 것으로 평가되며, 더불어 SABIC은 IEEJ 구성기업인 Mitsubishi와 블루 암모니아 해상 운송 프로젝트도 진행 중에 있다.
주*: 중동 최대 석유화학기업으로, 2020년 ARAMCO가 PIF(사우디 국부펀드)로부터 70% 지분 인수. 이를 통해 ARAMCO는 기존 석유가스 생산(업스트림)에서 석유화학, 정유(다운스트림)까지 사업 분야 확대 계획 수립
블루 암모니아 선적 과정
더불어 국가 내 수소 인프라 확충을 위해 ARAMCO는 현대자동차와 MOU를 체결하고 사우디 내 수소전기차 보급 확대를 추진키로 했다. 그 결과, 2020년 9월 국내 최초의 대중동 수소차 수출인 SUV급인 넥쏘 2대와 수소버스인 일렉시티 2대를 수출하는 성과가 있었다. 특히 수소버스의 경우 첫 해외수출이라는 점에서 한국의 기술력을 입증할 수 있는 좋은 계기가 됐다.
이외에도 장기적인 저탄소 목표 달성을 위해 ARAMCO는 중국과 블루수소 개발 협력을 도모함과 동시에 현대오일뱅크와 블루수소 수출을 협의하는 등 활발히 시장 확보에 나서고 있다.
시사점
수소산업은 개발 그 자체 뿐만 아니라 연관 산업들이 모두 최근에 각광받고 있다. 사우디는 가장 중요한 지리적 조건과 정부의 개발 의지, 그리고 ARAMCO라는 세계 최대 석유회사의 기술력을 바탕으로 시장을 선점하기 위해 뛰어들었다. 이러한 움직임은 앞으로 수소경제를 향한 제도가 구축되고 경제성이 향상될수록 더 큰 효과를 발휘할 것이다.
KOTRA 리야드 무역관에서 접촉한 현지 에너지 분야 바이어 A에 따르면, 'Helios Green Fuels' 프로젝트와 같이 공동수주 및 연간 생산량이 이미 예측된 사업의 경우 추가적으로 공동협력하는 것에 제한이 있다. 단순 수입물량을 확보하는 계약을 넘어 지분투자와 같은 장기적인 투자가 요구되는 경우가 있어 다양한 전략을 바탕으로 바이어를 컨택하는 것이 필요하다. 다만 정부주도 발주 프로젝트 외 ARAMCO, SABIC 등 기업과의 직접적 협업 기회는 열려있어 합작 프로젝트에 대한 구체적 추진계획이 준비된다면 사우디 내 선도기업과의 협력기회도 추진해 볼 수 있을 것으로 전망한다.
한국의 경우 블루수소 혹은 그린수소를 생산하는 것이 지리적 한계점으로 인한 높은 생산비용때문에 경제성이 떨어진다. 다만 현대오일뱅크의 사례와 같이 블루 암모니아 수입을 통한 재활용이나 현대자동차의 사례와 같은 수소차 수출 등 활용할 수 있는 방법은 많다. 추후 본격적인 수소 생산이 시작되기에 앞서 선제적인 준비를 통해 인프라, 운송, 연료, 전지, 플랜트 등 많은 부분에서 국내기업들이 진출 및 협력할 수 있는 기회가 연결되기를 기대한다.
KOTRA
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