보조금 받아 설치 후 미가동 ‘개선 시급’
PEMFC에서 SOFC까지 ‘시장만’ 확대
“열 등 활용 범위 확대 방안 마련 돼야”
[이투뉴스] 수소경제가 급속도로 성장하며 세계 각국이 생산, 저장·운송, 활용분야에서 개발 경쟁을 벌이고 있다. 우리나라는 생산, 저장·운송면에서는 EU를 비롯한 다른 국가에 비해 뒤쳐져 있는 상황이지만 활용분야에서는 수소차 보급 1위 등 시장을 선도하고 있다. 그 중에서도 으뜸은 ‘연료전지’다. 연료전지는 수소차(모빌리티용)뿐만 아니라 발전용, 건물용 시장에서도 기술 개발이 지속돼 왔다. 다만 건물용 연료전지의 경우 경제성이 확보되지 않아 대부분이 설치 후 가동하지 않고 애물단지처럼 방치되고 있는 상황이 지속되고 있다. 이에 설치 과정에서 지원금을 받은 연료전지가 실패한 산업이 아니냐는 지적 또한 피할 수 없는 상황이다.
◆설치 후 미가동 원인
수소연료전지는 수소를 연료로 전기에너지를 생성하는 발전 장치로 공해 물질을 내뿜지 않는 친환경 에너지원이다. 또 넓은 부지 확보가 필요한 태양광, 풍력과 다르게 도심에도 설치할 수 있다는 장점을 가지고 있는 분산에너지원으로 도심에 사람이 밀집된 우리나라에 적합하다.
2005년부터 산업통상자원부는 수소 전환의 일환으로 연료전지에 수천억원의 예산을 투입해 지원을 지속하고 있다. 또 건물용 연료전지를 ‘신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법(신재생에너지법)’에 따라 신에너지로 분류해 보급 확대 및 보조금을 지원 중이다.
건물용 연료전지 보급은 공공기관(연면적 1000m² 이상 건축물) 의무설치, 지자체 조례(녹색건축조례)에 따른 일정 면적이상의 주거·영업용 건물 의무설치, 대상 외 희망자 설치 보조금 지원(국비지원)을 통해 추진하고 있다.
이같은 정부 지원에 따라 건물용 연료전지 설치는 2018~2021년 사이 보급이 크게 증가했다. 다만 현재 도시가스를 연료전지에 투입해 전기를 생산·사용하는 것보다 단순히 전기 요금을 내는 것이 경제성이 나오는 상황으로 설치된 연료전지 대다수가 가동하지 않고 방치되고 있다. 연료전지가 설치된 건물이라도 효율성이 확보되지 않았기 때문에 소비자 입장에서는 가동할 필요가 없는 상황이다.
◆SOFC 시장 진입 해법될까
고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 가동률이 개선되지 않고 있는 상황이 지속되자 고체 산화물 연료전지(SOFC)사업자들이 건물용으로 시장 확대에 나서고 있다. 기존에는 소형인 PEMFC가 건물에 설치하기 적합하다는 점과 키고 끄는 것을 소비자가 선택할 수 있다는 강점을 바탕으로 시장을 점유했다. 반대로 SOFC는 소형 연료전지인 PEMFC보다 에너지효율을 확보하기 용이해 가동률 문제를 해결할 수 있다는 주장을 바탕으로 시장 확대를 추진하고 있다.
이에 힘입어 SOFC는 지난해 신재생에너지원으로 인정받아 한국에너지공단으로부터 신재생에너지원별 연간 에너지생산량을 보정하기 위한 계수인 원별보정계수를 8.71로 산정받았다. 반면 PEMFC의 경우 2.84에서 2.2로 22.54% 감소했다. 원별보정계수 산정 전 SOFC는 5%의 점유율만을 차지하고 있었으나 가동률은 80% 이상을 확보했다고 주장했다. PEMFC가 시장 95%를 점유했지만 대다수가 가동되지 않은 것과는 상반된다. 다만 SOFC가 가동률뿐만 아니라 실제 효율을 높인 것이 맞냐는 의혹을 해결해야 하는 상황이다. 국내뿐만 아니라 세계시장에서도 건물용 연료전지는 PEMFC의 점유율이 높기 때문이다.
건물용 연료전지시장을 두고 일어난 양업계 입장 차이에 따라 한국연료전지협의회가 SOFC사의 입장을, 청정건축물연료전지협의회가 PEMFC사의 입장을 정부에 건의하고 있다. 지난해 11월 한국수소연료전지협회가 출범했지만 연료전지 시장은 아직 청정수소발전의무화제도(CHPS)를 비롯해 발전용 시장에서도 해결해야할 과제가 많이 남아 있어 건물용 연료전지 사업을 영위하는 일부 사들은 협회가 아닌 협의회를 통해 정부에 의견을 전달하고 있다.
◆가동률 향상 지원 제도 및 의무화 필요
가동률 문제 해결을 위한 양업계의 공통된 주장도 이뤄지고 있다. 단순히 연료전지를 설치할 때 보조금을 주는 것이 아니라 연료전지를 가동하는 것에 대한 보조금을 지급해야 한다는 주장이다. 건물용 연료전지는 설치가 의무화이며 가동에 대한 의무 사항은 없다. 이 점을 활용해 건축물이 들어설 때 지원금만 받아놓고 가동은 하지 않는 상황이 발생, 지속되고 있는 것이다.
이에 업계에서는 운영 경제성 확보를 위해 자가소비용 연료전지를 활용해 전기를 생산, 판매하는 경우 인센티브를 부여할 수 있도록 전기사업법과 시행령을 개정, 신설하도록 제안하고 있다.
다만 정부 지원금은 국가 제정으로 국민 부담을 불러오기 때문에 쉽사리 이뤄지지 않고 있는 상황이다. 연료전지를 돌렸을 때와 일반적으로 전기를 사용했을 때 편익을 분석하고 이에 따른 지원금을 지급해야 하는데 편익 분석이 제대로 이뤄지지 않고 있다는 것이다.
◆해외 성공적 사례 참고 요구
일각에서는 건물용 연료전지 시장 형성을 위해 일본의 사례를 참고해야 한다는 주장이 제기되고 있다. 일본은 이미 지난해 30만대 이상을 누적 보급하고 설치 보조금 지원사업을 종료했다. 일본은 그간 설치 후 5년 간 가동 보고를 해야하는 등 체계를 마련해 운영해왔다. 단순히 설치에만 중점을 두는 것이 아니라 가동에도 신경을 썼기 때문에 시장을 조속히 형성할 수 있었다는 주장이다.
또 해외와는 다르게 저렴한 전기요금이 연료전지를 비롯한 신재생에너지 발전을 더디게 만들고 있다는 지적도 나온다. 연료전지가 가동되지 않는 원인은 효율과 경제성에 있다. 연료전지를 돌려 전기를 생산, 사용하는 것이 전기요금을 내는 것보다 저렴하다면 가동하지 않을 이유가 없다는 것이다. 그 근거로 국내에서는 건물용 연료전지가 가동되지 않는 것이 큰 문제점으로 제기되고 있지만, 해외 시장에서는 가동률 문제가 나타나고 있지 않은 것을 제시하고 있다.
이에 국내 시장뿐 아니라 해외 시장으로 진출을 확대하려는 움직임도 나타나고 있다. 국내 기술과 해외 시장에서의 경제성이면 건물용 연료전지가 경쟁력을 가지고 있다는 분석이다. 주요 시장은 EU와 일본이다. 업계 관계자는 전기 요금, 시장 형성 등을 고려했을 때 우리보다 시장 형성이 더딘 EU는 물론 시장을 선도하고 있는 일본 시장에 진출하기에도 우리 기술이 경쟁력을 가지고 있다고 설명했다.
◆ 건물에서 단지로 범위 확산
국내에서 경제성을 확보하려는 업계의 움직임도 일어나고 있다. 기존에는 주로 단일 건물에 보급됐으나 단지 단위로 보급을 확대해 전기뿐만 아니라 연료전지를 가동했을 때 생산되는 열의 사용 효율성을 높일 계획이다.
업계는 아직은 연료전지 시장이 ‘과도기’를 겪고 있다는 입장이다. 지금처럼 도시가스로 연료전지를 가동시키는 것이 아니라 수소를 직접 넣어 가동할 경우 전력효율을 55%까지 증가시킬 수 있다는 것이다. 기존 도시가스 돌아가는 연료전지의 전력효율은 35%다. 현재 기술로 설치하는 것은 불가능하지만 추후 수소를 활용해 연료전지를 돌리고 열을 활용할 수 있는 곳에 설치한다면 건물용 연료전지 미가동 문제를 해결할 수 있다는 말이다.
신재생에너지에서 ‘신에너지’로 분류되는 연료전지산업이 ‘재생에너지(태양광·풍력)’산업이 자리잡을 때까지의 다리 역할을 할 수 있을지 관심이 기울여지고 있다.
유정근 기자 geun@e2news.com