[세계 수소 여행] 미국 : 탄탄한 제도로 자라나는 청정수소 산업

[세계 수소 여행] 미국 : 탄탄한 제도로 자라나는 청정수소 산업

대학생신재생에너지기자단 25기 이예영

 

탄소중립과 지속가능한 에너지 전환에서의 수소의 역할

수소는 탄소중립 목표를 달성하고 지속 가능한 에너지 전환을 이루는 데 핵심적인 역할을 한다. 특히, 수소는 다양한 산업 분야에서 화석 연료를 대체할 수 있는 청정에너지로 주목받고 있다. 그린수소는 재생 가능한 에너지, 예를 들어 태양광이나 풍력을 통해 생산되어, 온실가스를 배출하지 않으며, 이를 산업, 교통, 난방 등의 분야에 활용할 수 있다. 수소는 높은 에너지 밀도를 자랑하면서도 배출가스가 없는 특성 덕분에, 특히 이동 수단이나 중장비와 같은 분야에서 화석 연료를 대체하는 중요한 수단으로 떠오르고 있다. 또한, 수소는 전력망에 통합되어 에너지 저장 및 전력 생산에서도 중요한 역할을 할 수 있으며, 향후 탄소중립 사회로의 전환을 돕는 핵심 기술로 자리 잡을 것이다.

'세계 수소 여행' 시리즈는 이러한 수소 산업의 발전과 그 역할을 중심으로 다양한 국가들의 사례를 탐구한다. 각 편에서는 국가들의 수소 정책과 현황을 소개하며, 그들의 수소 산업이 어떻게 전 세계 에너지 전환에 기여하고 있는지와 발전 방향 등을 탐구하며 우리가 얻어갈 점을 알아본다.

세 번째 여행지는 에너지 강대국 미국이다. 함께 수소 여행을 떠나보자.

 

미국의 수소 정책 동향

먼저 미국 정부의 수소 정책들을 알아보자.  

1. 인프라법(Bipartisan Infrastructure Law, BIL)

연방, 주, 지역 정부 및 민간 부문의 협력을 통해 미국 내 인프라 현대화와 일자리 창출을 목적으로 하는 법률로 ‘초당적 인프라법(BIL, Bipartisan Infrastructure Law)’으로도 더 잘 알려졌다. 총 1.2조 달러 규모의 인프라 투자를 실시한다. 인프라 전반에 걸쳐 투자하며 전기차 충전소 설치, 대체 연료 인프라 확충, 배출 저감 기술 지원, 교통 안전 강화, 기후변화 대응과 같은 친환경 및 지속 가능성 요소도 포함돼 있다. 

이 법은 미국 에너지부(DOE)에 총 620억 달러를 배정했으며 이 중에서 95억 달러를 청정수소에 할당함으로써 청정수소 시장 활성화에 큰 역할을 한다. 청정수소 예산(95억 달러) 구성을 살펴보면 본 보고서 주제인 지역 청정수소 허브(H2Hub) 구축이 80억 달러(84%), 전해(electrolysis) 기술 연구개발 지원이 10억 달러(11%), 제조 및 재활용 연구개발 지원이 5억 달러(5%)로 편성돼 있다. 이 법은 청정수소 예산 지원을 위한 조건으로써 청정수소 생산에 대한 표준 개발과 함께 후술할 보고서의 발간을 명시했다. 

2. 인플레이션 감축법(Inflation Reduction Act, IRA)

미국의 재정적자 축소, 의료비 절감, 청정에너지 활성화 등을 목적으로 하는 법률로 주요 내용은 세제 개혁, 의료비 절감, 기후 및 에너지 관련 투자이다. 이 중 재생 에너지 관련 세액공제와 관련해 수소 생산 세액공제(PTC)를 포함한 추가 정책과 인센티브를 마련함으로써 미국 청정수소 시장을 더욱 활성화시키는 법률이다. 청정수소 생산 세액공제(clean hydrogen production tax credit)를 통해 청정수소 1㎏당 최대 3달러(최소 0.6달러)까지 세액공제를 제공하여 청정수소 비용 절감 및 시장 경쟁력 확보 기반을 형성했다. PTC 혜택 대신에 시설 건설비용의 30%를 투자세액공제(ITC, investment tax credit) 혜택 선택권을 제공함으로써 청정수소 생산시설 투자 및 구축 활성화에도 도움이 될 것으로 보인다. 

3. 국가 청정수소 전략 및 로드맵(National Clean Hydrogen Strategy and Roadmap, 2023)

청정수소의 대규모 생산, 가공, 운송, 저장 및 활용을 촉진하기 위한 국가 차원의 종합적 틀로서 사실상 경제 전 부문에서의 과감한 탈탄소 목표 달성을 지원하기 위해 마련된 정책이다. 인프라법의 청정수소 예산 95억 달러 지원에 대한 조건부 후속 조치로, 청정수소를 효과적인 탈탄소화 도구로 자리잡게 하려는 미국의 의지가 보인다. 로드맵에서는 우선 2030년까지 연간 1천만 톤(MMT), 2040년까지 연간 2천만 톤(MMT), 2050년까지 연간 5천만 톤(MMT)의 청정수소 생산목표를 설정했다.

 

세 가지 핵심전략을 제시한다. 먼저, 전략적이고 효과적인 활용이다. 산업 부문(화학, 철강, 정유 등), 중장거리 운송, 청정 전략망 구축을 위한 장기 에너지저장장치 등에 우선 적용을 시작으로 장기적으로는 청정수소 또는 수소 운반체(hydrogen carrier)의 수출, 동맹국의 에너지 안보 지원에 활용하고자 한다. 둘째, 청정수소 비용 절감이다. 2021년부터 추진한 수소샷을 통해 민간 투자를 유도하고 공급망 전반의 개발을 촉진하여 수소 생산 비용을 획기적으로 절감함으로써 혁신과 규모 확장을 도모한다. 핵심 소재 및 공급망 취약성 해결, 효율성·내구성·재활용성 중심의 설계를 추진한다. 중간 인프라(저장, 유통) 투자와 결합해 생산비뿐만 아니라 공급비까지 비용 전반에 대해 절감한다. 마지막으로, 지역 네트워크에 집중한다는 전략이다. 지역 청정수소 허브(Regional Clean Hydrogen Hubs)에 투자하여 주요 수요처 인근에서 대규모 청정수소를 생산한다. 인프라 공유를 통해 시장 상용화를 촉진하고, 환경 영향 최소화, 양질의 일자리(노조 일자리 포함) 창출, 장기계약 확보, 국내 제조업 및 민간 투자 촉진 등의 효과를 기대한다. 

4. 지역 청정수소 허브 프로그램(H2Hub)

청정수소의 생산, 가공, 운송, 저장 및 최종 활용을 실증하는 지역 단위의 허브를 조성하는 사업으로 2021년 11월에 제정된 인프라법에 따라 80억 달러 예산이 배정됐다. 허브별로 5~10억 달러의 연방자금 지원을 원칙으로 하며 비연방자금과 1대 1 매칭하여 허브별 8~25억 달러 예산을 투입한다. 궁극적 목적은 상업적으로 실행 가능한 대규모 수소 생태계를 구축하는 것이다. 이를 실현하는 핵심 메커니즘으로 청정수소 생산 확대와 지역 수요 증가를 맞춤형으로 연계하여 공급과 수요의 지리적 근접성을 최대한 활용하는 방법을 사용하는 것이다.

H2Hub를 선정할 때 다음 세 가지를 고려하도록 법률로써 제정돼 있다. ▾원료 다양성(feedstock diversity): 최소 1개 허브는 화석연료로, 1개는 재생에너지로, 한 개는 원자력 에너지로 청정수소를 생산하여 실증하여야 한다. ▾활용 다양성(end-use diversity): 최소 1개 허브는 전력 생산 부문에서, 1개는 산업 부문에서, 1개는 주거 및 상업 건물의 난방 부문에서, 1개는 운송 부문에서 청정수소를 활용하여 실증해야 한다. ▾지리적 다양성(geographic diversity): 허브 각각은 미국 내 서로 다른 권역에 위치해야 하며 각 지역에 풍부한 에너지 자원을 활용해야 한다. (특히 2개 이상 허브는 천연가스 자원이 풍부한 지역에 위치)

최종 선정된 7개 지역 청정수소 허브는 다음과 같다. 수소허브 구축의 주요 목적이 국가의 탈탄소화 달성인 바, 목적에 충실히 입각하여 기술적·경제성 난이도가 높은 청정수소로만 수소생태계를 구축하고자 했다. 생산된 수소는 모두 법상의 CHPS(청정수소 생산기준)을 달성하도록 함과 동시에 다양한 생산방식을 허용했다. 미국은 한국과 동일하게 수소 1kg당 4kg 미만의 이산화탄소를 배출하는 수소를 청정수소로 정의하고 있다. 위 표를 통해 그린수소(재생에너지) 외에도 핑크수소(원자력), 블루수소(화석연료+CCS)도 CHPS 기준에 맞게 적극 도입하여 지역별 원료 및 기술 다양성을 도모하는 것을 볼 수 있다. 

다만, 트럼프 정부는 OBBBA를 통해 세액공제를 받을 수 있는 자격 기간을 2033년에서 2028년으로 단축했고, 2030년까지 가동될 것으로 예측됐던 그린수소 프로젝트가 77개에서 약 5개로 급감했다. DOE는 총 7개의 수소허브사업 중 4개 사업에 대한 자금 지원을 철회할 계획이다. 더불어 트럼프 정부의 핵심 정책인 수입관세 인상도 여러 공급망의 비용 증가로 이어져 수소 분야에 큰 타격을 입고 있는 것으로 보인다. 

 

모빌리티와 인프라 현황

미국의 수소 모빌리티 보급 현황은 2024년 기준, 18,536대로 집게된다. 한국이 37,557대인 것을 보면 약 2배 정도의 차이를 보인다. 

수소 충전소 현황은 미국 219대, 한국 266대로 집계된다. 캘리포니아에 대부분의 충전소가 집중돼 있는 것으로 보인다. 수소 파이프라인은 약 1,600마일로 운영되고 있고, 석유 정제소 및 화학 공장과 같은 걸프 연안에 집중돼 있다. 

 

미국의 수소 산업의 강점과 도전 과제

미국은 여러 법령과 기타 정책을 통해 탄탄한 체계를 구축하고 있음을 볼 수 있다. 인프라법과 인플레이션 감축법 등 법령에 명확한 예산 규모와 투자 방향이 제시돼 있다는 점과, 파생 정책들을 통해 구체성이 더해진다는 점은 특히 긍정적으로 바라볼 점이다. 명확한 법령과 계획들은 기업들의 기술 개발과 민간 투자를 이끌며, 산업 전반의 빠른 성장에도 좋은 영향을 미친다. 정치적인 상황에 따라 일부 정책에 변동성이 생기긴 하지만, 청정수소를 이산화탄소 감축의 핵심 수단으로 인식하고 있다는 점은 분명하다.

다만 인프라의 지역적 불균형은 여전히 보완점으로 남아있다. 수소 충전소나 파이프라인의 편중이 전국적인 관심을 끌기에는 더딘 상황이다. 또한 정권 교체에 따른 에너지 정책 기조 변화도 불확실성 요인으로 꼽힌다. 아직 산업 규모가 작은 청정수소 시장의 특성상 불가피한 면이 있지만, 장기적으로는 안정적 제도 기반 마련이 필요하다고 생각한다. 앞으로 진행될 4개의 프로젝트를 바라보며, 미국이 수소를 어떻게 풀어나갈지 관심을 갖고 바라봐주기를 바란다. 

 

여행을 마치며

이것으로 미국 수소 여행을 마친다. 함께 바라본 미국의 수소는 어땠나?

미국의 여러 정책들과 프로젝트, 인프라와 모빌리티의 현황 등을 살펴보며 우리나라가 나아갈 방향에 대해 알아보았다. 든든한 법령들을 기반으로 많은 성장을 앞둔 미국의 수소에 앞으로도 큰 관심을 가져주기를 바란다. 미국의 수소 여행은 여기서 끝이지만 수소 산업은 전 세계적으로 빠르게 성장하고 있다. 다음 목적지에서도 다른 국가들의 전략과 비전을 통해 수소 경제의 동향을 알아보자.그렇다면 다음 목적지는 어디일까?

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10월의 대학생신재생에너지기자단 기사 더 알아보기

1. "[세계 수소 여행] 체코 : 잠재력 앞에 놓인 제도적 숙제", 25기 이예영, https://iksung.tistory.com/168

2. "[취재] 청정수소 시장의 보이지 않는 장벽, ‘인증기준’ 통일이 관건이다", 23기 김경훈, 28기 정성엽, https://iksung.tistory.com/156

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참고문헌

[ 미국의 수소 정책 동향] 

1) 박상우, "美 청정에너지 위기 심화…DOE, 지원 예산 삭감 검토", 월간수소경제, 2025.04.21, https://www.h2news.kr/news/articleView.html?idxno=13349

2) 이정찬, "미국 수소도시 정책 동향: 지역 청정수소 허브(H2Hub) 프로그램", 국토연구원, WP 25-04, 2025.10.

[모빌리티와 인프라 현황]

1) 주요국 수소모빌리티 보급현황, 수소경제 종합정보포털, https://h2hub.or.kr/main/stat/stat_use_supply_hmobility.do 

2) Hydrogen Fueling Station Locations by State, U.S. DEPARTMENT of ENERGY, https://afdc.energy.gov/data/10370

3) Hydrogen Pipelines, U.S. DEPARTMENT of ENERGY, https://www.energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-pipelines