지난달 24일 네덜란드 로테르담 중앙역에서 자동차를 타고 니우어마스강을 따라 남서쪽으로 90분 가까이 달려가자 세계적인 석유 회사 셸의 그린수소 플랜트인 ‘HH1(Holland Hydrogen 1)’이 모습을 드러냈다. 축구장 6개 크기인 4만 ㎡ 부지에는 이미 물을 전기분해하는 수전해 설비와 변압기·공랭기 등 핵심 설비 반입이 마무리됐고 전선·파이프 등을 연결하는 후반 공정 작업이 진행되고 있었다. 셸이 한국 언론에 HH1 현장을 공개한 것은 이번이 처음이다.
이 가운데 핵심 시설인 수전해 플랜트로 들어서자 20㎿ 규모의 수전해 설비가 가득 찬 모습을 확인할 수 있었다. 각 시설들은 소형차만 한 수조 296개가 기차처럼 길게 연결된 형태다. 현장을 총괄하는 로엘 아레츠 총책임은 “내년 중 본격 가동을 시작하면 하루에 그린수소를 60톤씩 생산할 수 있다”며 “이는 수소트럭 2300대를 완전 충전할 수 있는 분량”이라고 설명했다.
이 플랜트의 핵심은 재생에너지로 수소를 생산한다는 것이다. 재생에너지로 생산해야 탄소가 1g도 방출되지 않는 그린수소로 인정받기 때문이다. 이 공장은 이에 따라 로테르담 해안가에서 약 88㎞ 떨어진 먼바다에서 생산되는 크로스윈드 해상풍력발전소의 전기를 끌어오는 방식으로 전력 문제를 해결한다. 이렇게 생산된 수소는 32㎞ 길이의 전용 파이프를 통해 세계 최대 화학 플랜트 중 하나인 로테르담 퍼니스 공장으로 직접 이송된다.
이 같은 생산·수송·소비 체계를 갖추면 HH1은 사실상 세계 최대 규모의 그린수소 생산 생태계를 갖추게 될 예정이다. 중국석유화공집단공사가 중국 신장웨이우얼자치구 쿠차 인근에 260㎿ 규모의 수전해 설비를 가동 중이지만 수요처와 연계돼 있지 않아 가동률이 저조한 것으로 알려졌다. 미국·프랑스·독일·사우디아라비아 등에 추진되고 있는 200㎿급 이상 설비들은 2028년 이후에나 가동될 예정이다.
업계에서는 2030년대가 되면 전 세계적으로 그린수소 생산량이 급증할 것이라는 전망이 나온다. 유럽과 중국·미국은 물론 사우디아라비아나 오만·이집트 등 신흥국들도 앞다퉈 수전해 설비투자를 늘리고 있기 때문이다. 네덜란드는 일찌감치 그린수소 생산 기반을 확충하기 위해 로테르담항 마스블락터 지역에 최대 1GW 규모의 수전해 설비가 들어올 수 있는 ‘전환 파크’를 마련했다. 투자를 확약한 기업과 발전사, 파이프 공급사 등 각 생태계 부문별로도 보조금을 지급해 투자를 촉진했다. 이를 바탕으로 산업용 수소 수요가 집중된 독일 라인란트 지방에 수소를 공급할 수 있도록 파이프를 연결하겠다는 구상이다. 전 세계 수소의 3분의 1을 생산하고 있는 중국은 2030년까지 100GW 규모의 그린수소 생산 설비를 구축하겠다는 계획을 세웠다. 중국의 수전해 장비 주문이 크게 늘면서 2020년 10%대에 불과했던 중국의 수소 제조 설비 점유율은 2024년 60%대로 뛰기도 했다. 이집트도 수에즈 운하 경제특구에 그린수소 생산 기반을 갖추기 위해 120억 달러의 투자를 모집했다.
사정이 이렇다 보니 2021년 0.6GW에 불과했던 전 세계 수전해 설비 설치 규모는 2024년 5.2GW로 9배 가까이 크게 늘었다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면 현재까지 발표된 수전해 설비 프로젝트를 모두 더하면 2030년 전 세계 누적 수전해 설비는 520GW에 달할 예정이다. 실제 투자까지 집행돼 준공되는 비율이 4%에 불과하다는 점을 고려해도 5년 뒤 설비 규모가 4배로 늘어나게 된다. 글로벌 시장조사 기관 어스튜트 애널리티카에 따르면 지난해 2310억 달러(약 320조 원) 수준이던 수소 시장 규모는 2050년께 1조 6570억 달러(약 2304조 원)로 7배 확대될 것으로 전망된다.
반면 한때 수소경제의 선도자로 여겨졌던 한국의 존재감은 점점 약해지고 있다. 전기차의 부상으로 수소경제의 초점이 모빌리티에서 연료전지 발전과 산업용 수소로 옮겨갔는데도 정책 전환을 과감하게 하지 못한 탓이다. 제주와 성남 등에 있는 국내 그린수소 생산 플랜트는 모두 10㎿ 이하의 소규모 실증 설비에 불과하다. 정부의 수소산업 예산 역시 2023년 3339억 2500만 원으로 정점을 찍은 뒤 2년 연속 감소해 올해 2807억 1900만 원이 된 것으로 확인됐다.
전문가들은 한국도 제철 기업과 같은 대형 수요처를 중심으로 체계적인 그린수소 생산·소비 생태계를 갖춰야 한다고 조언한다. 이 과정에서 단기간에 태양광·풍력 기반 전력 공급이 어렵다면 원자력발전소를 활용한 핑크수소가 대안이 될 수 있다는 분석이다. 김재경 에너지경제연구원 수석전문위원은 “특정 지역에서 수백만 톤의 수소가 쓰이면 조달하기 쉽지 않을 것”이라며 “지금으로서는 핑크수소 외에는 대안을 생각하기 어렵다”고 설명했다.
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