재생에너지의 간헐성을 보완하고, AI 데이터센터(AIDC) 전력난을 해소할 주전원·보조전원으로서 수소연료전지가 주목받고 있다. 국내 산업계가 보유하고 있는 배터리·연료전지 기술력을 토대로 연료전지 전체 공급망을 구축해 수출 산업으로 육성해야 한다는 제언도 나왔다.
16일 오후 서울 여의도 국회의원회관 제3간담회실에서 열린 ‘국회수소경제포럼 수소연료전지 세미나’에서는 수소연료전지 산업의 GX(그린전환)·AX(AI전환)과 수출산업화를 위한 선결과제에 대해 산업계, 학계, 정부 등 이해관계자들의 들의 논의가 이어졌다. 이날 세미나는 국회수소경제포럼(이종배·정태호 의원 공동대표)이 주최하고, 한국수소연료전지산업협회가 주관했다.
‘수소연료전지의 사회적 편익 내재화와 청정전력시장 추진’을 주제로 발표에 나선 문상진 우석대 수소에너지공학과 교수는 “전통적 발전 방식은 장거리 송배전망 포화, 전력계통 불안정성 등 근본적 한계를 내포하고 있는 반면, 수소연료전지는 기저부하 역할을 수행하며 전기와 청정열을 동시에 생산하는 열병합 발전(CHP) 방식을 통해 도심형 분산전원의 해답이 될 수 있다”고 설명했다.
다만 수소연료전지는 타 에너지원 대비 초기 투자비가 높아 발전단가(LCOE) 측면에서 진입장벽이 존재한다는 시각도 있다. 문 교수는 “연료전지가 창출하는 대기질 개선, 송전망 건설회피, 계통 안정 등 공공재적 혜택은 현재 전력시장 가격표에 반영되지 않았으며, 이것이 국가가 주도하는 정책적 지원이 필요한 이유”라고 강조했다.
한국능률협회컨설팅에 따르면 수소연료전지는 전력 1MWh(메가와트시)당 총 15만9442원의 사회적 편익을 창출하는 것으로 분석됐다. 송배전 투자 및 정전 등을 줄이는 ‘회피 가치’가 3만5969원, 온실가스 및 대기오염 저감 효과인 ‘개선 가치’가 1만1628원, 공기 정화·수소 생태계 구축·청정열 공급 등 ‘신규 가치’가 11만1845원으로 집계됐다.
‘수소연료전지 활성화를 통한 AIDC 구축과 수출산업적 기여’를 주제로 발표한 이창현 단국대학교 에너지공학과&대학원 수소에너지학과 교수는 “AIDC 전력수요는 2030년까지 현재의 두 배 이상 증가하며, 이에 따른 전력망 부족의 대안으로 연료전지 채택이 가속화할 것”이라며 “특히 글로벌 연료전지 시장은 2024년 73억달러에서 2034년 약 184억달러 규모로 약 2.5배 성장할 전망”이라고 짚었다.
이 교수는 “AI 데이터센터 전력은 초고밀도·초고압 전력을 공급해야 하며, 절대적인 무중단 안정성이 필요하고, 고효율 에너지 관리 및 친환경성을 보유하고 있어야 한다는 특징을 지닌다”며 “SOFC(고체산화물연료전지)나 PEMFC(고분자막연료전지)가 각각의 장점을 토대로 주전원 및 보조전원 역할을 하며 이러한 데이터센터 전력의 요구치를 충족할 수 있다”고 말했다.
토론에서는 국내 연료전지 산업의 공급망 구축 필요성이 강조됐다. 이상준 서울과학기술대학교 교수는 “핵심 분산형 전원으로 각광받고 있는 연료전지 산업은 블룸에너지, 퓨얼셀에너지, 두산퓨얼셀, SK에코플랜트 등 주요 기업들이 수소 기반 SOFC를 중심으로 시장을 성장시키고 있다”며 “특히 두산퓨얼셀이 약 1조원을 들여 PAFC(인산형 연료전지) 99%, SOFC 76%의 국산화율을 달성한 만큼, 제조-소재-부품-시스템-발전·서비스로 이어지는 국내 완결형 공급망 구축을 토대로 수출 기반을 확보해야 한다”고 밝혔다.
김진수 한양대학교 교수는 “데이터센터뿐만 아니라 선박·항공에서도 연료전지는 주류 솔루션으로 전환하고 있다”며 “한국은 세계 1위 조선 역량과 글로벌 자동차 수소연료전지 기술, 발전용 부품·시스템 기술을 보유하고 있어 이러한 전환기의 핵심적인 수혜 위치에 있다”고 설명했다.
김 교수는 이어 “우리나라가 글로벌 연료전지 시장의 10% 이상을 점유하면서 발전용 연료전지 보급량, 수소차 양산에 있어 선도 국가였으나, 최근에는 중국의 급부상과 일본의 맹추격 등으로 경쟁력 약화 위험에 처해 있다”면서 “조선 등 기본 주력 산업과의 시너지가 수소연료전지 산업 육성의 핵심 편익이기에, 글로벌 경쟁력 제고의 일환으로 국내 시장 형성과 수요 뒷받침이 필수적”이라고 제언했다.
