1. 연구 필요성 및 목적 2019년 1월 발표된 정부의「수소경제 활성화 로드맵」은 수소경제 활성화를 위한 국가 비전으로서 먼저 “수소차 및 연료전지 세계시장 점유율 1위 달성”을 목표로 수소전기차와 발전용․자가용 수소 연료전지 등 수소 활용산업에서의 시장창출과 육성에 우선적인 중점을 두고 있다. 이로 인해 이번「수소경제 활성화 로드맵」은 에너지 정책적 측면보다 현 문재인 정부의 혁신성장 정책의 일환인 첨단산업 육성정책에 무게 중심이 있으며, 그만큼 수소경제의 경제적 가치가 중요하게 고려되었다. 그러나 현재 정부는 수소경제 이행 추진의 정당성을 경제적 가치뿐만 아니라 수소 활용을 통한 에너지 소비의 탈탄소화로 온실가스 감축과 미세먼지 저감 등 환경적 가치에도 두고 있다고 설명하고 있다. 만일 환경적 측면에서 수소경제 이행 추진이 정당성을 갖기 위해서는 연료전지 기반 수소활용 산업의 초기 시장창출 및 육성을 위해 단기적이면서도 한시적으로 천연가스 추출방식의 수소생산 및 공급 확대를 추진하지만, 중장기적으로는 반드시 친환경 CO2-free 수소 공급 확대를 추진, 달성하겠다는「수소경제 활성화 로드맵」의 약속이 이행되어야 한다. 만일 이 약속이 제대로 지켜지지 않는다면, 수소경제 이행 추진이 정당한 것인지에 대해 적어도 환경적 측면에서는 재평가가 불가피해질 수밖에 없다. 이처럼 정부 수소경제 이행 추진의 환경적 측면에서의 정당성이 친환경 CO2-free 수소 공급 확대에 달려있음을 고려할 때, 이를 위한 구체적인 전략 마련이 필수적일 수밖에 없다. 본 연구는 이러한 견지에서 친환경 CO2-free 수소 공급 확대를 위해 필요한 정책적 니즈(needs)를 파악하고, 중장기적인 관점에서 이를 위한 정책방안을 제안하고자 한다. 2. 내용 요약 에너지 정책적 측면에서「수소경제 활성화 로드맵」의 수소 생산 및 공급전략은 우선 연료전지 기반 수소활용 산업인 수소전기차 및 발전용․자가용 연료전지 각 부문별 수소 조달계획이 부재하다는 점과 함께 전체적인 수소 생산방식의 믹스(포트폴리오) 목표가 구체적으로 설정되어 있지 않다는 한계를 지니고 있다. 특히 소위 ‘그린수소’로 분류된 수전해 방식과 해외수입 간의 공급 비중 배분 역시 설정되어 있지 않아 구체적으로 어떤 그린수소를 얼마나 공급할지는 아직 목표나 계획이 분명하지 않다. 또한「수소경제 활성화 로드맵」은 CO2-free (그린) 수소 생산방식을 “재생에너지 생산 수소(P2G), 해외 수입 등 온실가스 미배출 수소”로 단순히 간주하고 있지만, 실제 CO2-free 그린 수소 생산방식이 무엇인지, 어떤 기준으로 획정할지에 대해서는 규정하고 있지 않다. 이로 인해 실제 친환경 CO2-free 수소 공급 확대를 위한 정책 설계를 위해서는 친환경 CO2-free 수소 생산방식을 구체적인 기준을 바탕으로 획정하는 작업이 추가적으로 요구된다. 이를 위해 친환경 CO2-free 수소 생산방식 획정 기준과 관련해서 유럽연합(EU)에서 추진하고 있는 그린수소 인증제도(CertifHy Guarantee of Origin(GO)), 보다 정확하게는 그린수소 원산지 표시제도에서 활용하고 있는 “CertifHy 프리미엄 수소”의 획정방식을 참고할 만하며, 다음과 같은 시사점도 제공한다. 먼저 수소생산의 전과정적 차원에서 온실가스가 전혀 배출되지 않는, 다시 말해 ‘完全(완전)’한 CO2-free 수소 생식방식은 적어도 현재까지는 재생에너지 발전의 전기를 활용한 수전해 수소 생산방식이 유일하다. 그러나 EU CertifHy 프리미엄 수소 인증기준은 이외에도 원자력 기반 수소생산 방식이나 탄소포집 및 저장(CCS) 설비가 추가된 천연가스 추출수소 등 현실적으로 활용 가능한 저탄소 수소 생산방식의 중요성도 인식하여, 이를 확대하는 정책 방향에 대해서도 인정했다. 현실적으로 경제성 등을 감안하여 단기적으로 확대하는데 장애가 있는 재생에너지 연계 수전해 수소생산 방식만을 고집하기 보다는, 수소 생산과정에서 발생하는 온실가스를 줄이는데 비용 효과적인 다양한 방식들도 함께 지원하는 체계를 구축했다고 볼 수 있다. 한편 적어도 현재까지는 우리 정부가 국내 자체 생산 확대의 대상으로 인식하고 있는 수소 생산방식은 재생에너지 연계 수전해 생산방식에 한정되어 있으며, 정책방향 역시 이에 맞추어져 있다. 그러나 EU CertifHy 프리미엄 수소 인증기준 사례에서 확인할 수 있듯이 현실적으로 비용 효과적으로 수소 생산과정에서 온실가스를 줄이는 대책은 재생에너지 연계 수소 생산과 별도로 원자력 기반 수소생산방식이나 CCS 설비가 추가된 천연가스 추출수소 등 현실적으로 활용 가능한 저탄소 수소의 생산도 함께 육성 지원해주는 것이라 할 수 있다. 물론 장기적으로는 완전한 ‘完全(완전)’한 CO2-free 수소 생산체계를 지향하는 것이 바람직하다. 이에 도달하는 이행 과정에서는 현실적인 장애요인을 감안하여 점진적으로 수소를 깨끗하게 만드는 방향으로 나아가는 것이 수소경제 이행 추진의 실현 가능성을 고양하는 방향이 될 수 있다. 3. 결론 및 정책제언 이러한 점을 고려하여 먼저 본 연구는 유럽연합(EU)에서 추진하고 있는 그린수소 인증제도(CertifHy Guarantee of Origin(GO)), 보다 정확하게는 그린수소 원산지 표시제도를 벤치마킹한 ‘친환경 CO2-free 수소 인증제도’의 국내 도입을 제안하고자 한다. 그리고 이러한 친환경 CO2-free 수소 인증제도’와 연계하여 다음과 같은 정책방안을 제안한다. 가. 재생에너지 연계 수전해 수소 대상 REC 상당액 보상 ｢수소경제 활성화 로드맵｣은 재생에너지 연계 수전해 기술 개발을 지원 계획의 일부 포함하고 있다. 그러나 이것은 어디까지나 기술 개발, 나아가 실증 등을 지원하는 것이지 생산을 확대하는 지원책은 결단코 아니다. 추가적으로 재생에너지 연계 수전해 생산 확대를 위한 지원방안, 특히 경제적 측면에서의 지원책 마련이 필요하다. 경제적 측면에서 태양광, 풍력 등 재생에너지 발전설비에 직접 수전해 수소 생산장치를 설치하여 수소를 생산할 경우 재생에너지 전기의 기회비용을 무시할 수 없다. 이는 재생에너지 전기에 대해 계통한계가격(SMP)와 함께 가중치 적용 신재생에너지 공급인증서(REC) 가격까지 보상을 해주는 현행 재생에너지 확대 정책 기조 하에서는 수전해 수소 생산 확대가 어려울 수 있음을 의미한다. 더욱이 제3차 에너지기본계획을 통해 천명한 바와 같이 2040년 재생에너지 발전비중을 30~35%까지 확대를 위해 만일 인센티브 제공 차원에서 재생에너지 전기에 대해 더 많은 보상이 이루어질 경우, 재생에너지 연계 수전해 수소 생산의 손익분기점 상승으로 이어져, 위축이 불가피해진다. 이를 해결하기 위해 재생에너지 전기에 대한 공적 보조, 즉 신재생에너지 공급인증서(REC) 가격 수준 만큼을 수소 kg당으로 환산하여, 재생에너지 연계 수전해 수소를 구매할 경우 해당 금액을 보상해주는 방식이 있다. 특히 본 연구는 앞서 제시한 친환경 CO2-free 수소 인증제도와 연동하여, 그린수소로 인증된 수소(특히 재생에너지 연계 수전해 수소)는 판매가격에서 kg당 평균적인 신재생에너지 공급인증서(REC) 가격 수준의 금액을 구매자에게 보상해주는 방안을 제안하고자 한다. 구체적인 보상제도의 설계, 가령 보상금액 설정이나 조건, 보상금액의 재원부담 귀착문제 등에 대해서는 면밀하면서도 심도 있는 추가적인 연구가 필요하며, 이를 제안한다. 나. 친환경 CO2-free 수소 인증제 연계 발전용 연료전지 REC 가중치 조정 한편 연료전지 기반 수소 활용산업에서 창출될 상당량의 수소 수요는 발전용 연료전지를 통해서 창출될 것으로 보인다. 그래서 발전용 연료전지에 대한 수소 조달계획이 어떻게 설정되느냐에 따라 전체 수소 생산 및 공급계획, 특히 수소 생산방식의 믹스(포트폴리오)가 결정될 밖에 없다. 현재 발전용 연료전지의 수소 조달은 천연가스를 사업장 외부로부터 조달받아, 사업장 내에서 수소를 추출하여 활용하거나 사업장 외부에서 생산된 수소를 직접 조달받아 활용하는 두 가지 방식이 있다. 천연가스 추출방식의 경우, ‘원료’인 천연가스가 ‘산출물’인 수소에 비해 저렴할 수밖에 없다. 이로 인해 특별한 사정이 없는 한 자연스럽게 발전용 연료전지 사업자들는 직접 수소를 활용하는 방식보다는 천연가스로 원료를 조달하는 방식을 선호할 가능성이 높다. 이러한 우려를 불식시키기 위해서라도, 발전용 연료전지의 원료로서 친환경 CO2-free 수소를 소비하는 비중을 확대하는 추가적인 방안이 요구된다. 이에 본 연구는 발전용 연료전지의 원료로서 친환경 CO2-free 수소를 소비함으로 말미암아 친환경 CO2-free 수소 생산 확대를 추진하기 위해발전용 연료전지 신재생공급인증서(REC) 가중치를 친환경 CO2-free 수소 소비와 연동해서 조정하는 방안을 제안한다. 특히 이는 앞서 제안한 재생에너지 연계 수전해 수소 대상 REC 상당액 보상방안과 연계가 가능하다는 점에서도 의미가 있다. 이때 투입되는 원료를 천연가스, 일반수소, 저탄소 인증 수소, 그린 인증 수소로 구분하고, 예를 들어 천연가스 가중치는 ‘1’, 일반수소 가중치는 ‘1.5’, 저탄소 인증 수소는 ‘2’, 그린 인증 수소는 ‘3’ 등으로 차등적인 가중치를 적용하는 방안을 중장기적으로 도입할 것을 제안한다. 이 같이 그린 인증 수소에 상대적으로 높은 신재생공급인증서 가중치가 적용될 경우, 그린 인증 수소 활용으로 인해 발생하는 부가수익을 발전사업자가 그린 인증 수소 생산자, 즉 재생에너지 연계 수전해 수소 생산자에 일정정도 배분해 줌으로서, 재생에너지 연계 수전해 수소 대상 REC 상당액 보상방안으로 활용도 가능하다. 물론 구체적인 차등화 방안 및 적정 가중치에 대해서는 면밀하면서도 심도 있는 추가적인 연구가 필요하며, 이를 제안한다.

제1장 서 론 제2장 친환경 CO2-free 수소 생산·공급확대의 필요성 　1. 개관 　2. 수소경제 활성화 로드맵의 주요내용 　3. 수소경제 활성화 로드맵의 수소 생산·공급전략의 추가과제 　4. 친환경 CO2-free 수소 생산·공급확대 전략의 필요성 제3장 친환경 CO2-free 수소 생산방식 현황 　1. 부생수소, 추출수소외 수소 생산방식 현황에 대한 개관 　2. 수전해 수소 생산방식 　3. 생물학적 수소 생산방식 　4. 광화학적 수소 생산방식 　5. 원자력 기반 수소 생산방식 　6. 수소 결합 화합물 분해를 통한 수소 생산방식 제4장 친환경 CO2-free 수소생산 활성화를 위한 정책제언 　1. 친환경 CO2-free 수소 인증제도 도입 　2. 재생에너지 연계 수전해 수소 대상 REC 상당액 보상 　3. 친환경 CO2-free 수소 인증제 연계 발전용 연료전지 REC 가중치 조정 참고 문헌