[취재] 수소도시(2.0) 활성화 정책과 전략

[취재] 수소도시(2.0) 활성화 정책과 전략 

대학생신재생에너지기자단 27기 김나영

 

수소 도시(2.0) 활성화 정책과 인프라 구축 및 국내/글로벌 확산 전략 세미나  개최

2025년 11월 13일, 산업교육연구소(KIEI)가 주최한 ‘수소 도시(2.0) 활성화 정책과 인프라 구축 및 국내/글로벌 확산 전략 세미나’가 개최됐다. 국가의 탄소중립 실현과 지속가능한 도시 전환의 핵심으로 수소 도시가 주목받고 있다. 정부의 ‘수소도시 2.0 추진전략’은 기존 생활권 중심의 시범사업을 넘어 도시 전체를 대상으로 확장하고 수송·산업·건물·발전 등 분야에 수소 활용을 확대하고 있다. 또한 수소경제 로드맵을 기반으로 인프라 확충과 제도 정비를 가속화하고 도시 간 연계가 가능한 광역형 수소 도시 모델을 발굴하고 있으며, 예산 지원 및 지자체와의 협력도 강화하고 있다.

이러한 흐름 속에서 열린 이번 세미나는 수소도시 활성화를 통한 신성장 산업 생태계 구축의 방향과 비전을 모색하는 자리였다. 수소도시 인프라 운영과 안전성 향상 방안, 전북자치도(전주-완주, 부안) 수소도시 조성사업 추진 현황, 수소충전 인프라와 도시형 충전소 비즈니스 모델, 수소도시 활성화 전략과 지원제도, 수소 생산 기술과 공급 인프라 전략, 수소 배관망(이송 저장) 인프라 구축 전략과 실증 사례, 국내외 수소도시 사례를 통해 본 수소도시의 미래와 해외 진출 전략을 주제로 발표가 진행됐다.

 

수소도시의 시작: 청정 수소 생산 기술

[자료 1. 강성민 선임연구원의 수소 생산 기술과 공급 인프라 전략 ]

출처 : ©27기 김나영

강성민 한국에너지기술연구원 울산차세대전지연구개발센터 선임연구원의 발표를 통해 수소 생산 기술을 이해할 수 있었다. 먼저 수소는 생산 방식에 따라 그레이수소, 블루수소, 그린수소로 구분된다. 그레이수소는 천연가스 등 화석연료의 개질로 생산되며, 현재 대부분의 수소가 이 방식으로 만들어진다. 강 연구원은 수소 활용 시 대부분 연료전지를 사용하기 때문에 개질가스에 포함된 불순물을 제거해야 하며, 특히 연료전지(PEMFC) 촉매(Pt)가 CO에 의해 영구적으로 성능이 저하될 수 있어, WGS, PROX 등 공정으로 CO 농도를 10ppm 이하로 낮춰야 한다고 설명했다.

탄화수소를 분해하는 과정에서는 CO₂가 발생하는데, 개질 기술에 CO₂ 포집 기술을 적용해 생산한 것이 블루수소다. CO₂ 포집 기술로는 아민 수용액 기반의 습식 포집 기술과 탄산염 흡수제 기반의 건식 포집 기술이 대표적이다. 이렇게 포집된 CO₂는 대부분 해양 저장 기술을 통해 저장되며 다시 활용된다.

우리가 궁극적으로 지향하는 것은 그린수소다. 그린수소는 수전해 기술 등을 활용해 재생에너지 기반으로 생산되고 CO₂ 배출이 없다. 수전해 기술은 물을 전기분해해 수소와 산소를 생산하는 방식으로, 사용되는 전해질에 따라 기술 종류가 구분된다. 이 중 가장 상용화된 기술은 알칼리 수전해 기술이며, 현재는 고체산화물 수전해 기술의 연구개발도 활발히 이루어지고 있다고 강 연구원은 설명했다.

또한 그는 재생에너지의 변동성을 보완하기 위해 수소를 압축가스, 액화, 합금 등에 저장하는 수소 에너지 저장 시스템(HESS)의 중요성도 강조했다.

 

수소도시 2.0 활성화 전략과 지원제도

[자료 2. 정규철 사무관의 수소도시 활성화 전략과 지원제도 ]

출처 : ©27기 김나영

정규철 국토교통부 도시활력지원과 사무관의 발표를 통해 수소도시에 대해 알 수 있었다. 수소도시는 수소를 주요 에너지원 중 하나로 활용하는 도시를 의미한다. 기존 수소도시는 생활권 단위에서 그레이수소를 인프라로 이송해 도시 내 단위사업 수준에서 활용하는 방식이었다. 반면 수소도시 2.0은 도시 내 또는 도시간 광역 단위에서 블루·그린 수소를 차세대 인프라로 저장·이송하고, 가정과 건물, 수송, 발전 등 도시 기반시설 전반(생산–이송·저장–활용)에 친환경 수소를 적용하는 것을 비전으로 한다.
2020년부터 2024년까지 울산, 안산, 전주·완주에서 시범사업이 추진됐으며, 현재는 평택, 남양주, 부안, 울산 등 12개 도시에서 사업이 진행 중이다. 주요 목표는 생산, 인프라, 활용 세 부문으로 구분된다.

• 생산: 수소 에너지 분담률 10% 달성 및 블루·그린 수소 등 다양한 생산시설 확대
• 인프라: 도시 수소배관망 확충을 통한 도시 간 이송시스템 구축, 중앙 차원의 통합안전 운영센터 구축 및 운영 확대
• 활용: 모든 건축물로 수소 활용처 확대, 다양한 수소 교통 활용 인프라 구축 및 복합충전소로의 고도화

정 사무관은 수소도시 조성기반을 강화하기 위한 ‘수소 도시의 조성 및 운영에 관한 법률(수소도시법)’이 현재 논의 중이라고 덧붙였다.

현재 수소도시 관련 지원제도는 지자체를 중심으로 수소 활용 인프라를 구축하고 수소 산업 생태계를 활성화하기 위한 종합적 지원 체계를 목표로 한다. 주요 지원 방안은 재정 및 시장 제도 마련, 인프라 구축 사업 지원, 핵심 기술 R&D, 그리고 전문 컨설팅을 통한 제도적 지원 등이 있다.

재정 지원 측면에서, 총사업비는 4년 내외 기간 동안 약 400억 원 규모로 책정된다. 다만 핵심 인프라 사업 이외의 홍보성 사업이나 기반시설 비용은 상한선을 설정해 편중을 방지하고 있다. 또한 액체수소 플랜트 국산화, 산업단지 RE100 적용 모델 개발, 수소 배관망 구축 비용 절감 기술, 압축기 및 저장 기술, 청정수소 포집 기술 등 수소 관련 연구개발(R&D)을 병행해 산업 기반을 강화하고 있다. 이와 함께 수소도시 조성 지원단과 수소 융합포럼을 운영하여 지자체와 기업의 참여를 확대하고, 수소 산업 생태계 활성화를 위한 협력 기반도 구축하고 있다.

 

핵심 인프라

[자료 3. 김양균 센터장의 수소도시 인프라 운영 및 안전성 향상 방안]

출처 : ©27기 김나영

수소도시 2.0의 핵심인 광역 인프라 구축을 위한 안전 및 기술 전략도 제시됐다. 김양균 한국건설기술연구원 수소인프라센터장은 “광역형 수소도시 2.0은 도시 내부에 배관망을 직접 구축해 수소를 상시 공급하는 구조가 돼야 한다"고 강조하며, 도심 안전성 확보를 위한 수소 인프라 설비 지하화 방안을 소개했다. 지상에는 디스펜서와 캐노피만 남기고 방폭 처리가 필수적인 고압 설비는 모두 지하에 매설하는 방식이다.

인프라 확충과 관련해 강명석 코하이젠 책임매니저는 대용량 수소충전소의 필요성을 강조했고, 왕광익 넥서스도시랩 연구소장은 동해안·남해안·서해안의 수소고속도로와 수도권 평택 수소댐을 연계하는 전국 단위 청정수소 순환망 구축을 제안했다. 왕 연구소장은 특히 "수소 배관망은 수소 취성을 고려한 재질 선정, 압력·유속 등을 고려한 배관경 산정, 현장조사를 통한 노선 검토가 필수적"이라며 기술적 고려사항을 설명했다.

 

수소도시 사례와 미래

김영권 전북테크노파크 에너지산업육성단 단장은 전북자치도 수소도시 조성사업 추진현황을 소개했다.

2023년 완료된 '전주·완주 시범도시' 사업은 두 지자체가 동시에 진행하여, 완주군이 통합운영센터, 수소공동주택 등 주요 산업 인프라를 맡고, 전주시는 수소충전소, 완산수영장, 자연생태관 등 활용처를 중심으로 역할을 분담했다.

김 단장은 "전주·완주 시범사업 경험에 비추어 볼 때, 완주군은 국가 지원의 마중물 역할을 통해 군 단위임에도 성공적으로 수소 산업 인프라를 조성할 수 있었다"고 말했다. 이는 현재 수소도시 사업이 단순 인프라 구축을 넘어, 지역 산업 육성 및 주민 혜택까지 고려하는 장기적인 플랜을 바탕으로 추진돼야 할 필요성을 시사한다.

이어 2024년부터 진행 중인 부안군은 재생에너지와 수소로 RE100 산업단지 선도를 비전으로, 재생에너지 확대, 수소 및 BESS 인프라 구축, AI 기반 EMS 구축을 전략으로 세웠다. 세부 사업으로는 태양광(1.36MW), 풍력(1.65MW), BESS(10MWh)와 연계한 1MW급 수전해 그린수소 생산기지 구축, 연료전지를 활용해 기숙사, 경로당, 스마트팜 등에 전력과 폐열을 공급하는 모델, 산소쉼터 운영, 수소배관망 설치 등이 계획돼 있다.

[자료 4. 유정현 연구원의 국내외 수소도시 사례를 통해 본 수소 도시의 미래와 해외 진출 전략 ]

출처 : ©27기 김나영

마지막으로 유정현 LH토지주택연구원 수석연구원은 국내외 수소도시 사례를 통해 미래 전략을 제시했다. 유 연구원은 "사회적 요구와 기술 진화로 수소 사회는 생각보다 빨리 진행될 것"이라며, "시야를 넓혀 사업의 완성도를 높이고, 해외 진출 시 해당 국가의 특성을 고려한 진출 모델을 발굴해야 한다"고 조언했다.

 

성공의 열쇠는?

이번 세미나의 발표를 종합하면, '수소도시 2.0'의 성공은 단순히 인프라를 구축하는 것을 넘어, 생산-이송-활용 전 주기에 걸친 기술적 진보와 제도적 지원이 유기적으로 결합해야 함을 시사한다. 특히 그린수소 생산 기술의 국산화, 광역 배관망의 경제성 및 안전성 확보(지하화 등), 그리고 제도적 기반 마련이 동시에 추진돼야 한다.

---

11월의 대학생신재생에너지기자단 기사 더 알아보기

1. "[세계 수소 여행] 미국 : 탄탄한 제도로 자라나는 청정수소 산업", 25기 이예영, https://iksung.tistory.com/202

2. "[취재] 한국형 CCUS, 어디까지 왔나- net zero 시대, 탄소중립으로 가기 위한 CCUS 동향과 미래", 28기 홍서연, https://iksung.tistory.com/203

---