 일본의 수소산업 정책·규제 및 생태계 현황과 기술력 동향 수소 생태계 전 분야에 대규모 투자…활용 분야 확산 중 일본은 2017년에 세계 최초로 「수소기본전략」을 수립했다. 일본 정부의 기본 전략은 수소 핵심기술을 국내와 수소 비즈니스에 적용하여 수소사회 실현을 가속화하는 것이다. 이를 위해 수소 생태계 전 분야에 걸친 『민-관 합동 실증 프로젝트』에 적극적으로 대규모 예산을 투입 중이다. 그 결과, 현재 일본 내에서는 발전, 모빌리티(철도, 선박 포함), 산업(철강, 화학, 정유 등), 생활·도시 인프라 등 수소의 활용 분야가 점진적으로 확산되고 있다.
정리 편집부 참조 KOTRA 외 일본의 수소 관련 정책 1970년대부터 시행된 일본 정부의 수소 관련 정책은 50여 년에 걸쳐 크게 3단계로 구분된다.
① 1단계(’70~’90년대) : 초기R&D기. 1·2차 석유파동에 대응해 태양광, 지열, 수소 에너지 등 연구 개발을 골자로, 「선샤인 계획」(’74~’92), 「문라이트 계획」(’78~’92), 「뉴 선샤인 계획」(’90~’01) 등 『3대 탈석유 국가 프로젝트』를 진행했다. ② 2단계(’00~’10년대) : 수소차 실증기. ’90년대 초 미국 캘리포니아주가 「ZEV(Zero Emission Vehicle) 규제」를 도입함에 따라, 일본 정부도 수소차 개발과 실증을 집중 지원했다. ③ 3단계(’10년대~현재) : 수소경제 전환 준비기. ‘2050년 탄소중립 실현’을 목표로 발전, 비료, 가정용 연료전지 등 수소연료 활용 범위를 확대했으며, 암모니아 활용 및 혼소 기술 연구도 지원한다.
특히 ’93년부터 ’02년까지 10년간 일본 ‘국립 신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO)’가 주관한 『WE-NET 프로젝트』는 세계 최초의 대형 수소 에너지 개발 프로젝트로, 일본 수소 정책의 출발점으로 볼 수 있다. 주요 골자는 [표 1]과 같다. 이 프로젝트는 향후 정책 면에서 ▶수소·연료전지 전략 로드맵(’14년, ’16년, ’19년) ▶수소기본전략(’17년, ’23년) ▶수소사회추진법(’24년) 마련 등 산업 육성의 방향성을 제공했다. 산업적인 면에서는 ▶도요타 ‘MIRAI(FCV)’ ▶파나소닉 ‘가정용 연료전지’ ▶가와사키중공업 ‘액화수소 운송선’ 등 일본 주요 기업들의 성과 창출 기반 마련에 시초가 되었다.
일본 정부의 수소 육성 정책 일본은 ’17년에 세계 최초로 「수소기본전략」을 수립했다. ’20년에는 탄소중립 실현을 위해 「에너지 기본계획」을 통해 ’30년 수소·암모니아 발전 비율 - 전체 중 1% 목표를 제시했다. ’23년에는 「수소기본전략」의 방향성을 수정했는데, 기술 확립이 골자였던 기존 전략에 상용화 촉진을 위한 산업전략과 보안전략을 추가했다. ’24년에는 「수소사회추진법」을 제정, 저탄소수소 등 도입 확대를 향한 규제와 지원의 법적 근거를 마련했다.
일본 정부의 기본 전략은 수소 핵심기술을 국내와 수소 비즈니스에 적용하여 수소사회 실현을 가속화하는 것이다. ‘탈탄소’, ‘안정적인 에너지 보급’, ‘경제성장’의 일석삼조를 겨냥해 대규모 투자(15년간 민-관 합동으로 15조엔)도 시행했다. 구체적으로는 수소 도입량을 ’30년 300만톤, ’40년 1200만톤, ’50년 2000만톤으로 늘린다. 수소 가격은 ’25년 100엔/Nm3에서 ’30년 30엔/Nm3, ’50년에는 20엔/Nm3까지 낮춘다. 이와 함께 ’30년까지 일본 기업의 국내외 수전해장치 용량을 15GW까지 확대하는 것을 목표로 한다.
▶ 국내시장 조성 : 공급 분야에서는 기존 연료와의 가격 차를 고려한 대규모 공급망 구축을 지원하고, 관련 규제 및 법령을 정비한다. 수소 제조 단계부터 시작 형성까지 정부가 모든 과정에 참여해 안정적인 공급망을 확보한다. 수소 창출을 위해서는 모빌리티·항만 등 연료전지 수요를 검토해 가격 인하 및 보급 확대 등 산업화를 추진하고, 대규모 수요와 물류기업의 신속한 대응을 중점적으로 지원한다.
▶ 글로벌 시장 확보 : 규모와 속도에서 경쟁력 있는 민간 설비투자 촉진을 지원해 대규모 공급망을 구축한다. 또한 외국 정부 및 파트너사와의 전략적 연대를 강화하고, 경제 외교를 통한 해외 대규모 프로젝트에도 참여한다. 더불어 국제 표준화 활동을 통해 일본의 수소 비즈니스를 지원한다.
주요 지원 제도 ① 가격차 보충형 보조금(CfD 방식) : 수소·암모니아 등 공급 비용이 종래 화석연료보다 높을 경우, 그 차액을 정부가 보전하는 방식이다. 단, 연간 최소 3,000톤의 수소 구매 계획이 필수이다. 보전 기간은 최대 15년인데, 그중 10년간은 수소·암모니아를 시장에 공급해야 한다. 예산 규모은 약 3조엔이다.
② 거점정비 보조금(사업자 지원) : 저탄소 수소·암모니아 등의 안정적 공급망 구축을 위해 수입, 저장, 혼합, 발전 연계 등 핵심 거점정비사업자를 지원한다. 지원 기간은 최대 15년인데, 그중 10년간은 수소·암모니아를 시장에 공급해야 한다. 허브 설계(FEED) 또는 저장탱크·기화기·파이프라인 등 수소 인프라 건설비에 보조금을 지원하는 형태이며, 예산 규모는 약 57억엔이다.
③ 프로젝트 투자 운영 리스크 해소 지원 : 민간 기업 혼자서는 감당하기 어려운 수소·암모니아 공급망 구축과 관련하여 대규모 투자·운영 리스크의 일부를 에너지·금속광물자원기구(JOGMEC)에서 분담하는 형태이다. 15조엔 규모의 민-관 펀드를 활용하여 출자, 융자, 보증 등을 수행한다.
④ Green Innovation Fund(녹색혁신펀드) : NEDO는 ’25년부터 향후 10년간 약 140억 달러(약 2조엔) 규모로 수소 관련 R&D에 투자할 예정이다. 단순한 연구비가 아니라, 실증부터 상용화까지 10년 이상 이어지는 장기 대규모 지원이다. ⑤ GX 경제 전환채권(Green Transition Bonds) : 수소·암모니아, 전고체전지, CCUS, 재생에너지 등 『GX 프로젝트』에 15년간 약 20조엔을 지원하다.
일본 수소산업 생태계 현황 《후지경제(Fuji-Keizai)》의 조사에 따르면, 일본의 수소 관련 시장은 ’40년도에 ’21년도 대비 3.5배 규모인 90조7,080억엔에 이를 것으로 예상된다. 이러한 성장은 연료전지차(FCV) 및 수소 발전 분야에서의 수요 증가, 그리고 이를 뒷받침하는 수소스테이션 등 인프라 구축이 견인할 것으로 예상된다.
① 수소 생산 시장 : ’24년 기준 약 1,570억엔 수준이었던 시장 규모는 매해 평균 4.1%의 성장률을 보이며 ’33년에는 약 2,070억엔까지 확대될 것으로 전망된다. ② 수소 저장 시장 : ’23년 기준 약 1,234억엔 수준이었던 시장 규모는 매해 평균 4.6~4.8%의 성장률을 보이며 ’30년에는 약 1,694억엔까지 확대될 것으로 전망된다. ③ 수소 이용 시장 - 수소에너지 활용기기·시스템 시장 : 수소를 동력원으로 움직이는 발전설비·기기, 연소 설비·기기, 운송용 설비·기기 등의 전체 시장 규모는 ’25년 기준 1,123억엔에서 ’30년 6,633억엔, ’50년에는 33,350억엔까지 확대될 것으로 전망된다. - 수소연료 시장 : ’20년 기준 1억엔 이하 수준이었던 시장 규모는 「수소기본전략」을 전제로 할 경우, ’35년에 약 3조5천억엔까지 성장할 것으로 전망된다. - 수소스테이션 시장 : ’21년 약 23억엔 규모였던 시장 규모는 20년만인 ’40년에는 1,756억엔까지 확대될 것으로 전망된다.
일본 수소산업의 현주소 일본 내에서는 다양한 분야로 수소 활용 사례가 확대되었다. ▶모빌리티 분야에서는 도요타·혼다의 수소연료전지차(FCV), 수소트럭·버스 실증, JR동일본의 수소열차를 들 수 있다. ▶발전 분야에서는 JERA, 미쓰비시중공업이 가스터빈 수소 혼소·전소 발전 실증을 진행했다. ▶산업 분야에서는 제철(신일본제철), 화학(레조낙) 등 고에너지 산업에서 수소 환원제·열원으로 활용되고 있다. ▶도시·인프라 분야에서는 파나소닉·도시바의 가정·건물용 연료전지와 ‘H2One’ 같은 자립형 에너지시스템이 도입되었다.
일본의 경우 대기업 중심의 생태계가 형성되었는데, 종합상사(미쓰비시, 이토추, 스미토모 등)와 중공업·에너지 대기업(도요타, 파나소닉, 미쓰비시중공업, ENEOS)이 공급망 전 과정에 걸쳐 주도권을 확보하고 있다. 특히 자동차-중공업-에너지 기업 간 협업이 활발하며, ‘수소 컨소시엄’ 형태의 프로젝트가 많다. 또 NEDO와 경산성이 중심이 되어, 보조금 및 투자펀드를 통해 인프라 확산을 지원하여 민-관 합동 실증 모델이 다수 추진되고 있다.
그런 한편, 일본은 자국 내 생산 능력이 제한적인 점을 감안, 호주·중동·남미 등 해외에서의 청정수소 조달에도 집중하고 있다. 가와사키중공업, 이와타니, J-POWER, ENEOS 등이 액화수소·MCH·암모니아 기반의 국제 공급망 실증 프로젝트를 주도하고 있으며, ’30년대 본격 상업화를 목표로 한다.
한-일 양국 기업 간 협력 프로젝트도 활발히 진행되고 있다. SK이노베이션과 미쓰비시가 투자한 미국회사 아모지(Amogy)는 독자 개발한 암모니아 기술을 활용하여 아시아 수소 시장 생태계 공략을 추진하고 있다. 롯데케미칼과 스미토모 상사는 ’22년 9월 『청정수소·암모니아의 생산과 기술에 공동으로 개발 및 투자에 대한 업무협약』을 체결하고 다양한 사업을 진행하고 있다. 최근 현대차, 도요타, BMW 3사는 호주 중심의 수소 물류 인프라 ‘Hydrogen Transport Forum(HTF)’을 창설했는데, 이를 통해 수소차 및 충전 인프라를 동시에 보급, 장거리·고하중 운송 시장에 대응하는 수소 솔루션을 구축한다는 계획이다.
일본 정부는 NEDO 등을 통해 수소 생태계 전 분야에 걸친 『민-관 합동 실증 프로젝트』에도 적극적으로 대규모 예산을 투입 중이다. 상용화 전까지의 수소 분야 기술개발을 위해서는 안정적인 재정 지원 하에 연구기관과 리딩 기업이 실증 프로젝트를 추진해야 한다. 그렇기에 일관성 있는 민-관 합동의 실증 과제 연구 지원 확대가 필수적이다.
일본의 수소 생태계 사례가 시사하는 또 한 가지는 ‘수소 이용’ 분야를 중심으로 수소 생태계를 확장하는 것이 중요하다는 점이다. 일본 내에서는 발전, 모빌리티(철도, 선박 포함), 산업(철강, 화학, 정유 등), 생활·도시 인프라 등 수소의 활용 분야가 점진적 확산되고 있는 추세다. 국내의 안정적이고 조속한 수소 생태계 조성을 위해서는 수소의 가정용·산업용 활용 가능 분야가 확대되어야 한다.
<Energy News>
http://www.energy.co.kr
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