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2024-04-29□ 국제 수소산업 동향◇ 파리협정으로 인한 세계 에너지 정세 변화◯ 온실가스 특히 이산화탄소 감축 목표 수립으로 세계의 에너지정책과 산업에 큰 변화 예상되며 2017년 11월13일 독일 본에서 열린 ‘제2차 수소위원회 총회’에서 맥킨지가 연구 분석한 ‘수소경제사회 구현을 위한 로드맵’ 발표함.◯ 2050년 수소와 관련된 산업 분야에서 연간 2조5,000억 달러의 시장 가치가 창출되고 3,000만 개 이상의 일자리가 창출될 것으로 예상됨.◯ 수소에너지는 에너지 수급, 경제적 효과, 환경 등의 측면에서 많은 장점을 지니고 있으며, 국가적인 차원에서 수소경제 도래를 예측하고 본격적인 준비에 착수함.◇ 셰일가스 혁명을 토대로 전 세계 산업 국가들의 동향 급변◯ 셰일가스 혁명으로 천연가스 가격이 하락하고 신재생에너지 확대에 따른 잉여전력을 수전해 생산방식에 활용하기 시작하면서 수소생산의 경제성이 크게 개선됨.◯ HCNG(Hydrogen and CNG blend)의 활용도가 높아지고 있는 독일을 비롯해 노르웨이, 스웨덴, 프랑스 등 전 세계 16개 지역에서 실증사업 진행되고 있음.◇ 다양한 융·복합 수소충전소 비즈니스 모델 개발 및 보급◯ 최근 독립형 수소충전소 모델 이외에도 CNG 충전소 결합형 및 주유소 활용형 등 여러 가지 형태의 융·복합 충전소 모델 등장함.◯ ‘CNG((Compressed Natural Gas) 충전소 결합형’은 CNG 충전소와 수소충전소를 결합한 모델로 기존 CNG 충전소에서 천연가스를 이용하여 수소 및 HCNG를 생산하여 판매하는 형태[표 1] 주요 국가별 수소충전소 보급 현황 및 계획(단위: 개소)국가명2015년2018년2020년미국(캘리포니아)25-100독일42100400일본77-160한국19-100※자료 : 산업연구원(KEIT) 작성◯ ‘주유소 활용형’은 이동형 수소탱크를 기존 주유소 여유 부지에 설치하는 방식으로, 초기 투자비 및 운영비 절감, 여유부지 임대 수입, 수소의 소비량에 따른 이동형 수소탱크의 유연한 선택 배치 등 다양한 장점을 지니고 있다. CNG 충전소 결합형과 마찬가지로 수소 수요가 충분하지 않은 초기단계에 유용할 것으로 예상되고 있음.◇ EU는 연료전지 기술개발 및 인프라 확충 주력◯ EU는 연료전지 기술개발과 인프라를 위해 121억 유로를 투자하고, 이와 별도로 수소 생산 및 저장 인프라 구축에 18억 유로 등을 투자할 계획을 수립함.▲ 일본, 미국, 유럽의 수소 관련 정책 개요[출처=브레인파크][표 2] 유럽 내 주요 국가 수소 정책 개요구분내용영국배출가스 무배출 차량 이외의 모든 차량에 보유세 부과(2017.04.)HK H2 Mobility(2012)의 Phase 2 진행2020년 수소충전소 65개 보급 예정독일2002년 CEP(Clean energy partnership) 결성2016년까지 수소전기차 기술개발과 실증 사업화에 14억 유로 투자2020년까지 총 400개 수소충전소 설치 예정프랑스재산업화 계획 중의 한 파트로 수소연료전지 선정Maxity Fuel Cell Plan을 통해 연로전지 트럭 실증사업 진행2030년 수소충전소 600개, 수소전기차 80만대 보급 예정◇ 독일은 지원프로그램을 통한 국제 수소 산업계 선도◯ 독일은 혁신적 프로그램과 기업지원제도를 수단으로 국제 수소산업계를 선도하고 있는데 주로 수소·연료전지기술 ‘국가혁신프로그램(NIP)’로 독일정부와 수소 관련 연구를 진행하고 있는 기업체와 민관파트너십을 맺고 응용기술 개발을 목적으로 다양한 프로젝트 사업 진행 하고 있음.◯ 국립수소연구전지기구(NOW)와 H2 Mobility 등 다양한 컨소시엄을 통한 연계협력형 수소 기술개발이 활발하게 진행 하고 있음.◯ NIP를 구체화하기 위해 수립된 NOW는 독일의 수소 드라이브를 이끄는 컨트롤타워 역할을 수행하면서 정부 차원의 강력한 지원을 뒷받침하는 기관이다.독일 교통부·경제부·환경부 등이 수소·연료전지 기술과 관련 있는 기존의 정부기관, 연구기관, 산업체들과 협력하여 10년간 14억 유로(약 1조9000억 원)의 예산을 투입했으며 다양한 국책사업을 진행하고 있음.◯ 또한 수소차 충전 인프라 구축을 위한 정부 차원의 지원도 활발한데, 2025년까지 400개의 수소연료전지충전시설 설비를 지원할 계획이다.2018년에 이미 평균 2주에 수소충전소 1개씩을 준공하는 실적을 올렸는데 이 사업에 투입된 정부 예산은 180만 유로로 알려짐.◯ 독일정부는 이 같은 투자를 통해 차세대 친환경차 시장에서 전기차와 수소연료전지차가 서로 보완적인 역할을 하게 될 것으로 예상하고 있음.◇ 프랑스의 친환경에너지 개발 및 대중교통 투자◯ 프랑스는 파리협정 이후 친환경 에너지 개발에 다양한 투자를 하고 있는데, 2016년부터 가정용 난방에 쓰고 남은 지열에너지로 수소를 만들고 이를 다시 난방용으로 쓸 수 있는 수소 난방을 실시하는 등 ‘대기오염 감소를 위한 공공부문의 친환경 에너지화’ 정책을 본격적으로 실시했음.◯ 특히 파리시를 중심으로 친환경 대중교통 개발 정책을 본격적으로 추진하고 있으며, 프랑스 국유철도 SNCF는 2022년 상용하를 목표로 수소열차시대를 열겠다는 것을 공식 발표한 바 있음.◯ 파리시는 파리 시내 수소연료전지차(FCEV)를 공공이 주도하여 보급하기 위해 수소연료전치 택시를 보급하고 있으며, 파리 시 공공영역 내 디젤 자동차의 제로화를 위해 다양한 사업을 진행하고 있음.◇ 미국은 캘리포니아 주를 중심으로 한 수소자동차 산업 육성▲ 캘리포니아주 충전소 보급 전망(2014년 기준)[출처=브레인파크]◯ 미국은 캘리포니아의 CAFCP(캘리포니아수소협력기구, California Fuel Cell Partnership)을 중심으로 수소에너지 인프라 사업을 진행하고 있음.◯ 캘리포니아의 수소 인프라는 First Element, Air product 등 개별기업이 설치 및 운영을 담당하며 이에 투자하는 예산은 매년 8,150만 달러에 이르렀음.◯ 또한 국립재생에너지연구소(National Renewable Energy Laboratory, NREL)를 중심으로 신재생 에너지 관련 새로운 기술개발에 적극적인 투자를 하고 있음.◯ 미국 연방 에너지부(Department of Energy, DOE) 주관으로 풍력단지에서 생산된 전력을 활용하여 수소를 생산하고 천연가스망을 통해 공급하는 P2G의 일환인 Wind2H2 프로젝트를 진행 하고 있음.◯ 뿐만 아니라 태양광에너지로 물을 전기분해하여 수소를 생산하는 STH(Sloar To Hydrogen) 연구개발도 지속적으로 추진 중에 있음.□ 주요국 수소차 및 수소에너지 관련 기구[표 3] 국가별 수소차 및 수소에너지 관련 기구국가도시구분조사대상기관 설명독일마인츠발전소마인츠에너지파크(EnergieparkMainz,Germany)대기업이 연합하여 만든 종합 재생에너지 발전소독일슈튜트가르트연구소바덴뷔르템베르크 태양에너지·수소연구센터(Zentrum für Sonnenenergie-und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg-ZSW)산·학·연이 함께 세운 태양에너지 및 수소 연구소독일칼스루에연구소유럽에너지연구소(European Institute for Energy Research)대학과 기업이 만든 지속가능한 발전을 위한 연구소독일프라이부르크연구소프라운호퍼 태양에너지시스템연구소(Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE)프라운호퍼재단의 태양 및 수소전지 연구소독일슈베린연구소수소및정보과학연구소(Hydrogen and Informatics Institute of Applied Technologies-HIAT GmbH)수소연료전지·전기분해전지 전문 연구소독일뒤스부르크연구소ZBT GmbH 연료전지기술센터(ZBT GmbH Zentrum für BrennstoffzellenTechnik)연료전지 및 수소기술의 시장도입 속도를 높이는 산업 지원독일베를린프로젝트수행기관율리히연구센터(Research Centre Jülich GmbH)독일정부 프로젝트 수행기관독일베를린협회H2모빌리티(H2 MOBILITY Germany GmbH&Co.KG)수소전지차량 및 인프라 구축을 위한 기업협회독일베를린프로젝트수행기관국가수소·연료전지기술협회(NOWGmbH)수소·연료전지기술 국가혁신프로그램 실행 컨트롤타워독일비스바덴협회수소이니셔티브(H2BZInitiative Hessene.V)헤센주의 연료전지기술분야 산·학·연 네트워크독일베를린협회독일수소·연료전지협회(German Hydrogenand Fuel Cell Association-DWV)독일 수소연료전지기업의 이익을 대변하는 역할 수행독일함부르크협회클린에너지파트너십(Clean Energy Partnership)지속가능한 수소·연료전지 시장 구축을 위한 협력 구축프랑스르모트발전소HDF에너지(HDFEnergy)세계 최대 규모의 수소기반 배터리 기술 이용한 에너지 공급프랑스소피아앙티폴리스연구소재생에너지·에너지시스템로세스센터(Centre Procédés, Energies Renouvelableset Systèmes Energétiques-PERSEE)파리 최고 그랑제꼴의 수소에너지 연구 수행프랑스그르노블연구소Liten연구소(Liten)프랑스 원자력 및 대체에너지 위원회 하위 연구소프랑스소피아앙티폴리스클러스터소피아앙티폴리스재단(Fondation Sophia Antipolis)최첨단 과학기술 단지 소피아 앙티폴리스의 산학협력과 지원프랑스엑상프로방스클러스터Capenergies 경쟁력클러스터(Capenergies Competitiveness Cluster)수소 생산 관련 응용 연구 시범사업 워크숍 주도프랑스파리프로젝트프랑스 환경에너지관리청(French Environment & Energy Management Agency)지속가능한 에너지 개발 분야 공공 정책 이행 참여프랑스파리협회프랑스 수소연료전지협회(French Association for Hydrogen and Fuel Cells-AFHYPAC)프랑스 H2 산업 연구 확대를 위한 네트워킹 주도프랑스파리협회국제에너지청(International Energy Agency)국제 에너지 기구의 수소 전담 기술협력프로젝트 수행미국콜로라도연구소국립재생에너지연구소 수소기반시험연구시설(NREL Hydrogen Infrastructure Testing and Research Facility)친환경 에너지 연구소의 수소기반 산업관련 연구 개발 지원미국플로리다연구소플로리다 태양 에너지 센터(Florida Solar Energy Center)태양광 에너지를 비롯한 친환경 에너지 전반 연구 실시미국워싱턴DC정부기관미국 에너지성 에너지 효율 및 신재생 에너지국(USDOE Office of Energy Efficiency and Renewable Energy)수소에너지 개발을 위한 산학연관 파트너십 구축 및 공공 프로그램 기획·지원미국캘리포니아협회캘리포니아 연료전지공동체(California Fuel Cell Partnership)연료전지 연구개발 공동체로 수소차 관련 산업 중심 활동미국워싱턴DC협회H2USA미국 수소연료 및 수소차 보급을 위한 민관협력 공동체일본후쿠오카연구소수소에너지제품연구시험센터(水素エネルギー製品研究試験センター HyTReC)수소에너지 관련 제품 개발 및 연구 시험 시설을 보유한 연구소일본가와사키정부기관신에너지산업기술종합개발기구(新エネルギー・産業技術総合開発機構)일본의 신재생 에너지 관한 종합적인 연구와 지원사업을 추진하는 기관일본도쿄협회일본 수소스테이션네트워크 유한책임(日本水素ステーションネットワーク合同会社 Japan H₂ Mobility, LLC. JHyM)11개의 수소 관련 핵심 기업들이 참여한 수소 스테이션 네트워크일본도쿄협회수소공급·이용기술연구조합(水素供給・利用技術研究組合, HySUT)수소 공급 인프라와 비즈니스 환경 구축을 위한 23개 단체 조합일본도쿄협회기술연구조합 CO2 프리 수소공급망 추진기구(技術研究組合CO2フリー水素サプライチェーン推進機構)대기환경 보호를 위한 수소 관련 기술 연구 조합
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□ 조사 내용◇ 신재생에너지 연구기관을 후원하는 지역기반 클러스터○ 캐페너지 코트 다 쥐르(Capenergies)는 2005년 11월 14일에 결성된 경쟁 클러스터로 2007년 3월 30일 PRIDES 인증을 획득한 비영리조직임.○ 조직은 △산업회사 △비즈니스 △연구교육 기관 △재정적 후원자 등으로 구성되며 클러스터는 PACA(Provence-Alpes-Cote d` Azur) 지역에 설립됨.○ 설립 초기부터 프랑스 문화교류협회(ADEC), 원자력 및 대체에너지 위원회(CEA), 프랑스 전력공사(EDF)으로부터 지원을 받았으며 코르시카, 과들루프, 레위니옹 및 모나코 공국 등의 지역 기반 활동 중임.○ 핵심 목표는 에너지 분야 전반의 경제 성장을 촉진하고 경쟁력을 높이기 위해 회원국을 결속시켜 강력한 생태계를 구축하는 것으며 지중해 이니셔티브를 개선하여 중소기업을 혁신으로 이끌어 에너지의 효율성 기술을 개발하는 EMILIE 프로젝트를 주도하고 있음.◇ 3가지 포트폴리오를 통해 구조화된 서비스 제공[캐페너지 코트 다 쥐르의 핵심 포트폴리오]▷ 비즈니스 성장 지원 서비스• 주요 구매자를 중심으로 신생 기업 및 중소기업을 위한 성장 촉진▷ 혁신서비스• 프로젝트 주체(기업 또는 연구소)가 자금조달 메커니즘에 액세스하고 필요한 자금을 마련할 수 있도록 인증 및 지원▷ 지방 당국 서비스• 에너지 문제에 대한 공공 의사 결정자의 전문가 조언 및 지역 활동 개발 지원• 비 온실 가스 방출 에너지에 중점을 둔 민간 및 공공-민간 공동 연구 프로젝트의 활동을 장려하기 위한 여러 지원 사업 진행• 기후 변화 관리를 다루는 실용적인 솔루션 보급• 에너지 효율, 그리드 통합(에너지 및 스토리지 벡터, 로드 밸런싱, 에너지 효율화 및 경제화)에 중점을 둔 ‘저탄소‘ 에너지 믹스에 대한 확고한 기반 구축 노력◇ 다양한 친환경적 에너지 기술 개발과 혁신적 프로젝트 시행 및 지원○ 2018년 11월에는 국제 수소에너지기구(IEA Hydrogen)와 GRT Gaz(프랑스 천연가스 개발 네트워크)가 공동으로 수소 생산 및 응용 연구 시범사업 워크숍을 개최하고 32개국 192명의 개발자들과 함께 기술 시연 및 토론 활동 주관하고 있음.○ 프로톤 교환막 전기분해를 통한 수소 생산, 수소 압축 저장, Gas to Power 관련 여러 유형의 어플레이케이션 등의 흥미로운 전망을 제시함.○ 캐페너지 코트 다 쥐르가 운영하는 Club H2를 중심으로 2019년 수소 로드맵을 발표하고 수소 관련 솔루션의 산업화 및 상용화 가속을 추진할 예정임.○ 바이오 매스 분해 과정에 관련된 박테리아를 통한 수소 생산 및 관리를 목표한 AMI-H2 프로젝트를 통해 바이오 수소 생산을 위한 연구와 분석 진행 중이며 다양한 수소 관련 신 기술과 새로운 관점에서의 연구 모델 개발 측면 협력 기대할 수 있음.
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□ 조사 내용◇ 유럽 최대 첨단 산업단지 중 하나로 성장한 소피아앙티폴리스○ 소피아앙티폴리스(Sopiha Antipolis)는 지혜의신 소피아(Sophia)와 전원도시의 뜻을 가진 앙티폴리스(Antipolis)의 합성어로 프랑스 남부 코트다쥐르 주에 위치함.○ 1969년 Pierre Laffitte 상원의원에 의해 설립되었다. 파리에 국한된 국토 불균형 해소를 위한 지역혁신거점 육성의 필요성에 의해 1960년대 이후 산업단지가 조성되었고 현재는 유럽 최대의 첨단 산업단지 중 하나로 성장중임.▲ 소피아앙티폴리스의 클러스터 전경[출처=브레인파크]○ 산업단지 조성 초기부터 IT, 생명공학, 에너지 등의 고부가가치 산업 육성을 지원했으며 이곳에는 연구원, 교수, 회사 간의 상호협력이라는 키워드 기반으로 △컴퓨터 △전자공학 △약리학 △ 생명공학분야의 연구소와 기업 그리고 고등교육기관을 보유하고 있음.○ 소피아앙티폴리스 단지는 프랑스에 있지만 전 세계 60개 나라들의 인재들이 근무하는 글로벌 단지로 프랑스에서 가장 다양한 국적이 모여 있으며 국제관계를 더욱 돈독히 하기 위해서 전 세계 사이언스 파크 연합회에 소속되어 있고 이 네트워크를 통한 교류 활동 활발○ 특히 IBM과 루슨트 테크놀러지 등 다국적기업이 입지해 국제 네트워크가 잘 구축된 점도 기업 활동 면에서 장점으로 작용하며 관련하여 △마케팅 △분양 △임대 △시설개발 △국제교류 등의 업무도 수행 중.◇ 세계 최첨단 기술국의 국가연구기관, 대기업, 연구소 등 200여 개 입주○ 1982년부터 프랑스의 국공립연구소·대학연구소를 비롯해 IBM사·다우케미컬사·디지털사 등 세계 최첨단 기술국의 국가연구기관, 대기업의 연구소와 공장 등 200여 기관이 입주해 있음.○ 한국에서는 1986년 9월 동력자원연구소 해외지소(支所)가 입주하여 1988년 12월 프랑스 정부로부터 과학기술연구소로 정식인가를 받은 후 동력자원연구소 앙티폴리스 지소로 이름을 바꾸어 초고온 획득장치 개발 등의 연구사업을 진행함.○ 연구결과는 기술이전을 통해 창업으로 이어지고 창업된 기업은 자립할 수 있는 단계적 지원을 받고 공정·도덕·책임성이 중요한 화두가 된 사회의 새로운 부가가치 창출에 진력.○ 연구기관이나 기업의 신청에 따라 2천 제곱미터서 10만 제곱미터까지 분할해서 분양받을 수 있으며 인근에 위치한 니스소피아앙티폴리스대학교는 200여 개의 다양한 과목을 개설해 소피아앙티폴리스와 공유하고 있음.◇ 프랑스 내 수소 인프라 구축을 위한 협력 구축○ 재단은 국가 간 다양한 공조·협업의 새로운 시장 개척 역할을 중요한 가치로 판단하며 다양한 국가들의 혁신적 기술과 미래지향적 아이디어를 가진 기업들의 입주를 통해 국가 간의 벽을 허물고 기술 공유와 이전, 시너지 창출을 도모하고 있음.○ 자율주행차 시장에서 가장 큰 연구가 이루어지고 있는 곳인 미국과 일본은 좋은 관계를 유지하여 서로의 중점 분야를 찾아 연합하여 더욱 큰 시너지를 기대할 수 있음.○ 코트 다 쥐르 지역의 Capenergies(에너지 클러스터)와 더불어 수소 산업에 관련된 다양한 기업과 연구시설들이 서로 협력하는 구조를 만들어 프랑스 내 수소 인프라 조성에 기여함.◇ 단순한 기업지원을 벗어난 미래시장 예측·분석을 통한 기업 비전 제시○ 기업을 지원하는 프로세스에 있어 단순 재정지원과 시장 중심을 떠나, 기초연구와 응용연구를 동시에 진행하면서 앞으로의 사회를 전망하는 것에 목표로 두고 있음.○ 프랑스의 모빌리티 시장의 미래와 국제 동향, 정책 방향에 맞춘 미래 수소 산업의 발전 전망에 따른 기업 입주와 연구활동 지원을 통한 프랑스 수소·연료전지 기술 성장에 이바지하고 있음.
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