정부는 ‘2030 국가온실가스 감축목표(NDC)’에 따라 수송부문 탄소중립을 위해 2030년까지 30만 대의 수소차 보급과 660기 이상의 수소충전소 구축을 추진하고 있다.
환경부의 수소충전소 구축현황 자료에 따르면 지난 3월 31일 기준 전국에 총 407기의 수소충전소가 구축되어 운영 중이다. ‘제6차 수소경제위원회’(2023년 12월 18일)에서 확정한 ‘수소전기차 보급 확대 방안’을 통해 밝힌 2025년 수소충전소 구축목표인 450기 달성이 가능할 것으로 기대된다.
그러나 정부가 목표한 수소차 보급이 저조해 수소충전소들이 만성적인 적자 운영에 시달리고 있다. 수소승용차 신차출시와 함께 수소버스 보급 확산으로 수소충전소 운영에 숨통이 트일지 주목된다. 수소가격 상승 등 산적한 과제를 해결하기 위한 실효성 있는 정책 지원이 시급하다는 목소리가 높다.
정부, 수소충전소 구축 지원
그간 환경부와 국토교통부는 수소충전소 구축비용을 지원해왔다. 총 407기 중 환경부 296기, 국토부가 59기(고속도로) 구축을 지원했다.
수소충전소 주무부처인 환경부는 2020년 8월부터 11월까지 ‘수소충전소 현장지원팀’, ‘수소충전소 정책협의회’, ‘범부처 수소충전소 전담조직(T/F)’을 잇달아 발족해 수소충전소의 조속한 구축을 지원해왔다. 이밖에 대기환경보전법 시행령 개정을 통해 2021년 7월 14일부터 수소충전소를 설치하려는 사업자는 개정안에서 정한 수소충전소 설치계획 승인 절차에 따라 수소충전소 관련 인허가를 일괄(One-Step) 창구인 환경부에 신청토록 했다.
정부는 충전소 운영도 일부 지원하고 있다. 환경부는 지난 2021년 연료구입비 보조사업을 도입해 상업 운영으로 적자가 발생한 민간 수소충전소를 대상으로 연료구입비를 지원하고 있다. 2021년 12개소(14억 원), 2022년 96개소(63억 원), 2023년 135개소(123억 원), 2024년 상반기 152개소(82억 원)를 지원했다.
산업통상자원부는 운송비 인하를 위해 이미 한국가스공사(수소유통전담기관)를 통해 수소 튜브트레일러 임대 사업을 진행 중이며, 추가로 지난해부터 한국석유품질관리원(수송용 수소유통전담기관)을 통해 기체수소 튜브트레일러(200bar, 450bar), 액화수소 탱크로리 등 수소운송장비 구매보조금까지 지원하고 있다.
정부는 ‘제6차 수소경제위원회’에서 상용차 충전소 증설, 기체충전소의 액화충전기 증설, 기체충전소의 액화충전소 전환 등의 다양한 증설 지원사업 신설과 함께 금융기관 지분투자, 관련 기업·공공기관 공동 출자, 설비 투자비용 조달 시 정책 금융(융자, 이차보전) 활용 등 수소충전사업자에 대한 신규 투자 확대 방안을 내놓았지만 여전히 애로사항이 많은 상황이다.
한국수소연합, 정책 건의 추진
한국수소연합은 지난 3월 18일 서울스퀘어에서 한국수소연합 김재홍 회장을 비롯해 수소충전소 운영 9개사, 설비 및 시스템 구축 5개사 등 약 20여 명이 참석한 가운데 ‘수소충전소 운영 개선 전문가 간담회’를 개최했다.
이학태 한국수소연합 선임연구원은 “최근 국내 수소충전소 사업은 정책 목표에 따른 보급률 대비 운영률 저조, 수소가격 상승, 만성적 적자 운영 등 산재한 과제를 해결하기 위한 실효성 있는 정책발굴이 시급하다는 지적이 제기돼왔다”라며 “수소충전소 사업의 애로사항을 듣고 개선 방안을 도출해 정부에 정책 건의를 하기 위해 이번 간담회를 개최했다”고 설명했다.
이번 간담회 내용과 토토 사이트의 취재에 따르면 현재 수소충전소 사업이 겪는 대표 애로사항은 수익구조 개선, 국산화, 유지관리, 안전관리, 규제 특례로 요약된다.
최소운영비 대비 낮은 판매가와 안전관리자 선임 의무로 인한 인건비 부담 등으로 적자 발생이 지속되고 있고, 핵심부품 국산화율 대비 낮은 상용화율, 유지보수 기준 미비와 인력 부족, 실증-상용화 간 격차 발생 등이 대표적인 해결과제로 제시된 것이다.
간담회에서는 수익구조 개선을 위한 운영 보조금(연료구입비) 산정 기준 현실화 및 지원 규모 확대, 국산 제품의 신뢰성 확보를 위한 추가 지원방안 모색 및 유지보수 기준 신설·정비, 전문 인력양성, 안전관리자 운용 효율성 제고 등을 위한 관련 법·제도 개정이 시급하다는 목소리가 나왔다.
운영 여건 개선하려면
수소충전소 운영 여건 개선을 위해선 우선 수소차 보급이 대폭 늘어나야 한다. 지난 2월 28일 기준 수소차 등록 대수는 총 3만8,214대로, 2030년 보급목표인 30만 대 달성이 가능할지가 의문이다. 그러나 수소승용차 신차출시와 수소버스 보급 확산이라는 희망적인 신호가 기대감을 주고 있다. 환경부는 올해 수소승용차 1만1,000대, 수소버스 2,000대의 구매보조금을 지원한다.
특히 올해부터 지자체(시내·시외·광역) 중심의 수소버스가 민간 주도의 대규모 전세 수소버스로 확산된다는 점에서 기대감이 더욱 커지고 있다. 국내 전세버스 시장 1위 기업 원더모빌리티는 2025년 250대, 2030년까지 2,000대의 전세 수소버스를 운영할 계획으로, 지난 4월 2일 코하이젠, 하이넷, SK이노베이션 E&S, 효성하이드로젠, 롯데에어리퀴드에너하이 등과 전세 수소버스 충전인프라 활성화를 위한 업무협약을 체결했다. 코하이젠, 하이넷, SK이노베이션 E&S, 효성하이드로젠은 국내 대표적 수소충전소 운영 기업들이다.
무작정 수소차가 늘어나기만을 기다리며 가만히 있을 순 없다. 국내 최다 수소충전소 운영사업자인 수소에너지네트워크(이하 하이넷)는 운영적자 해소를 위해 자구책 마련에 힘쓰고 있다.
하이넷의 최대 주주사인 한국가스공사의 오권택 수소신사업단장은 “한국가스공사를 비롯한 국내 수소충전사업자는 정부의 수소차 보급계획에 따라 수송용 수소공급 인프라를 선제적으로 구축·운영 중이나 현재 정부의 계획 대비 수소차 보급실적이 저조해 대부분의 수소충전소는 적자 형태로 운영되고 있는 상황”이라며 “하이넷도 재무구조가 악화함에 따라 주주사들은 2024년 11월에 하이넷 경영정상화 방안을 수립해 신규자금 투입 등 단계별로 재무구조를 개선하고, 주주사 간 협력을 통해 상용차 수요확보, 수소매입단가 절감 등 경영 개선을 위한 노력을 지속해 나갈 계획”이라고 밝혔다.
하이넷 주주사들은 오는 2029년까지 단계적으로 1,100억 원 정도의 추가 출자를 진행할 예정이다. 2대 주주인 현대차가 향후 1대 주주로 등극할 것으로 예상된다. 코하이젠의 주주사이기도 한 현대차는 지난해 추가 출자를 통해 2대 주주에서 1대 주주로 올라선 바 있다.
53개소의 수소충전소 구축을 완료하고, 이 중 20개소를 위탁 운영 중인 한국가스기술공사도 국내 대표적인 수소충전사업자인데, 유지보수 문제를 제기한다.
최충현 한국가스기술공사 에너지사업개발처장은 “설치 후 약 2년의 무상 유지보수 기간이 종료되는 수소충전소의 경우 유지보수 문제는 한국가스기술공사를 포함해 수소충전소를 운영하는 기업과 민간 사업자 모두가 고민하는 문제이기에 이를 해결하기 위해서는 정부의 적극적인 개입과 지원이 필요한 실정”이라고 밝혔다.
현재 수소충전소들은 수소가격 상승으로 인한 어려움에 직면해 있다. 평택·완주·동부산 등 3곳의 수소생산기지를 운영 중인 한국가스기술공사가 수소가격 안정화를 위해 수소생산 단계에서의 정부 지원의 중요성을 강조하는 이유다.
최 처장은 “부생수소는 어느 정도 경제성이 있겠지만 그린수소는 물론 블루수소, 그레이수소 모두 경제성을 맞추기가 쉽지 않아 지금도 수소를 생산하는 데 어려움이 많다”라며 “모빌리티 공급용 수소생산 사업자에 대한 정부의 보조금 또는 지원금이 필요하다. 이렇게 되면 저장·운송, 활용 단계의 사업자 모두에게 혜택이 돌아갈 것”이라고 말했다.
상용차용 수소충전사업자인 코하이젠도 수소가격 안정화의 중요성을 강조한다.
설혁 코하이젠 경영관리실장은 “정부가 다양한 지원을 하고 있으나 수소충전사업자의 어려움은 그다지 줄어들지 않고 있는 데, 가장 큰 어려움은 높은 수소 구매가격과 수소 조달의 불안정성”이라며 “지자체 등 공공부문에서 운영 중인 충전소들은 손실에 대한 보전이 있어 낮은 가격으로 수소연료를 판매할 수 있지만 민간 사업자의 경우 수소 구매가격에 최소한의 운영비용을 더해 판매가격을 결정하고 있어 주변의 공공부문 운영 충전소보다 높은 가격에 판매할 수밖에 없고, 수소공급사업자도 한정되어 있어 구매가격 인하와 안정적 수소공급에 한계가 있다”고 지적했다.
코하이젠은 수소 구매가격 인하를 위해 최저가 입찰 방식으로 공급자를 선정하고 있다. 공급의 안정성 확보를 위해서는 공급계약 체결 시 백업 사업자 확보를 요청하고 있다.
이경실 코하이젠 대표는 “정부의 수소공급가격 조정 기능 확보가 최우선으로 필요하다”라며 “정부가 일정 물량을 먼저 확보해서 공급해 시장가격을 조절하는 기능을 가진다면 수소 구매가격 인하와 물량 안정성 확보에 도움이 될 것”이라고 밝혔다.
운수회사의 수소버스 도입 유인책을 강화해야 한다는 지적도 제기된다. 하이스원에 따르면 운수회사의 수소버스 전환이 지연됨에 따라 수소충전소의 수익성에 악영향을 미치고 있다. 운수사의 수소버스 도입을 유도하기 위해서는 준공영제에 따른 지자체의 역할이 가장 크다. 지자체는 운수사에 보조금 이외의 유인(제도 개선 등)을 제공할 수 있는 수단을 많이 가지고 있다. 지자체와 운수사 간의 힘겨루기로 인해 수소버스 보급이 지연되면 그 피해는 고스란히 충전소가 짊어져야 한다.
권성욱 하이스원 대표는 “정부 부처(국토부·환경부·산업부)와 지자체, 운수회사, 수소버스 판매회사(현대차 등)가 운수사들이 더욱 적극적으로 수소버스로 전환할 수 있는 획기적인 유인책을 마련했으면 좋겠다”라며 “예를 들면 운수회사가 수소버스 구입 시 할부금융을 지원하는 방안(금리 인하 등)과 수소버스로 대차 대수의 일정 비율을 증차할 수 있도록 허용하는 방안을 생각해볼 수 있다. 시내버스(노선버스), 전세버스 등 운수회사의 시장 특성에 맞는 지원방안도 있을 것”이라고 밝혔다.
권 대표는 이어 “운수회사가 수소버스 도입에 부정적인 또 하나의 요인은 아마 수소충전소의 역량 부족일 것”이라며 “당사는 운수회사가 수소버스 운영 시 불편함이 없도록 기존 CNG버스 충전소 운영 경험보다 우수한 서비스를 제공하기 위해 최선을 다해 충전서비스의 질적 개선을 추진하고 있다”고 덧붙였다.
세계 최대 규모(하루 생산량 90톤)의 액화수소 생산 플랜트(인천)와 국내에서 가장 많은 액화수소충전소를 운영 중인 SK이노베이션 E&S의 고민도 크다. SK이노베이션 E&S(이하 SKI E&S)는 2026년까지 30개소 이상의 액화수소충전소를 구축할 예정이며, 현재 17개소를 상업 운전 중이다.
가장 큰 애로사항은 수소버스 전환 수요에 한계가 있다는 점이다. 정부의 수소 인프라 구축 지원사업과 지자체의 인허가 협조를 통해 순차적으로 수소충전소의 상업 운전을 하고 있으나 정부의 수소버스 구매보조금 지원정책에도 불구하고 수소버스 전환을 선도하고 있는 인천시와 전주시 외 다른 지자체에서는 아직 수소버스 보급 속도가 더딘 상황이다.
김재형 SK이노베이션 E&S 수소충전사업팀장은 “SKI E&S는 전국적 마케팅 조직을 활용해 액화수소충전소 구축을 완료했거나 구축 예정인 지자체와 권역 내 운수사를 직접 만나 수소버스 전환의 이점을 홍보하고 있고, 그룹의 중소기업 상생 협력 프로그램을 활용해 수소버스 전환에 적극적인 운수사를 지원하는 방안도 실행 중”이라고 밝혔다.
국내 액화수소 산업이 초기 단계에 있는 만큼 액화수소충전소 관련 기술적 어려움도 있다. 액화수소충전소가 대규모 저장, 낮은 전력 소비 및 빠른 충전 속도를 바탕으로 정부가 추진 중인 ‘2030년 수소상용차 3만 대 보급’에 있어서 가장 효과적인 수단 중 하나라는 점은 변함없으나 운영 안정성을 제고하고 BOG(자연증발가스) 발생률을 개선하기 위한 지속적인 노력이 필요하다는 설명이다.
김 팀장은 “전 세계에 약 300기 이상의 액화수소충전소가 구축되어 있으나 하루에 2톤 이상 충전하는 사례는 국내가 처음으로, 높은 이용률에 비례해 계기·밸브 등의 품질 문제가 발생하기도 한다”라며 “1년 가까이 액화수소충전소를 운영하며 많은 노하우를 축적해가고 있기에 초기 대비 충전소 내 운영상 문제 발생이 많이 줄어들었으나 지속적인 관리가 필요하다”고 말했다.
김 팀장은 이어 “BOG의 경우 액화수소충전소 특성상 극저온 가스를 고압으로 압축하는 과정에서 외부 열 침입과 펌프 구동 중에 자연스럽게 발생하는 것”이라며 “당사는 충전소 가동 초기부터 해당 부분을 확인해 충전소 운영 효율화와 설비회사의 설비개선 등을 통해 BOG 발생률을 점차 개선해 나가고 있고, BOG 회수·재활용 설비를 설치해 손실률을 최소화하는 방안도 고려하고 있다”고 설명했다.
무엇보다도 연속 충전의 경우 BOG 손실률이 줄어드는 효과가 뚜렷한 만큼 충전소를 이용하는 수소버스 대수가 늘어날수록 BOG 손실도 최소화되어 더 안정적인 충전소 운영이 가능해질 것으로 보인다.
김 팀장은 “SKI E&S를 포함한 수소충전사업자의 운영 최적화, 기술개발 노력과 함께 정부와 지자체의 수소버스 전환 정책을 통해 수소버스 전환이 가속화되고, 운수사들과 협력해 개별 충전소의 적정 수요가 확보된다면 현재 시장에서 우려하는 BOG 문제는 자연스럽게 해소될 것으로 전망하고 있다”고 밝혔다.
SKI E&S는 수소충전사업의 시급한 개선사항으로 원자재 가격과 전기요금, 수소 수급 불안을 제시했다.
SKI E&S에 따르면 최근 3년간 글로벌 원자재 가격 급등과 전기요금 인상이 액화수소 생산 및 충전사업에 미치는 영향이 상당하다. 액화수소의 경우 수소를 극저온(-235℃)으로 액화하는 과정에서 전력을 소비하게 되는데, 지난해 10월 산업용 전기요금 인상으로 생산원가가 대폭 상승해 원가에 상당한 영향을 미치고 있다. 액화수소 운송 역시 원자재 가격 및 환율 상승으로 인한 해외 운송장비 도입 비용이 증가했고, 국제유가 인상으로 인해 사업구상 시점 대비 kg당 운송비도 상승했다. 이러한 생산원가와 운송비 상승은 결국 충전소 사업자의 수소 구매 부담을 가중하고 있다.
김 팀장은 “이러한 악조건에도 불구하고 SKI E&S는 국내 최대 액화수소 사업자로서 생산-유통-활용을 아우르는 액화수소 생태계 조성을 위해 소매가 인상을 최대한 억제하고 있다. 다른 사업자들도 대부분 수소차 보급 확대를 위해 적자를 감수하며 운영을 지속하고 있으나 일부 지역에선 수소 판매가 인상으로 운수사를 포함한 소비자들의 불만이 커지고 있으며, 수소차 보급 확대에도 많은 제약이 발생하고 있다”라며 “최근 글로벌 정세 불안으로 인해 환율·물가상승이 가속화됨에 따라 운영적자가 더욱 심화할 것으로 전망되기에 이러한 상황을 타개할 정부의 지원책이 절실한 상황이다. 수소차 보급이 확대되고 국제 에너지 시장이 안정화될 때까지 한시적이라도 수소생산 사업자에 대한 전기요금 할인 특례를 제공하는 등 요금 감면이 이뤄진다면 운영비 절감과 수소 소매가 안정화에 큰 도움이 될 것”이라고 밝혔다.
지난 2월 대산석유화학단지 정전 사태로 인한 부생수소 공급 중단으로 수송용 수소 수급에 큰 차질이 발생한 바 있다. 이에 따라 SK 액화수소충전소 인근 기체수소충전소 운영이 중단되어 많은 대체충전 수요가 SK로 집중되었고, 일시적으로 운영 불안정이 발생했다. 당시 액화수소플랜트와 운송사, 충전소 간 긴밀한 연락을 통해 상황을 해결한 바 있으나 언제든 발생할 수 있는 수소 수급 불안은 수소차 소비자의 불만과 운행 불안감을 일으키고 있다.
김 팀장은 “이러한 상황을 사전에 방지하고 발생 즉시 대처할 수 있는 수소 수급 대응체계를 마련하고, 비상 수급을 대비한 예비설비 확보도 필요하다”라며 “SKI E&S 역시 액화수소만으로는 수소 수급 불안을 해소할 수 없음을 인지하고, 인천 액화수소플랜트 내 기체수소 출하시설 구축도 검토하고 있다. 수소 보급 초기 정부가 시행했던 기체수소 출하 시설 구축·운영 보조사업이 재개된다면 수소 수급 대응체계 마련은 물론 수소 소비자 불안 해소에 큰 역할을 할 것”이라고 말했다.
전문가들도 정부의 재정적 지원 강화를 주문하고 있다.
김재경 에너지경제연구원 수소경제연구실 선임연구위원은 “수소충전소 운영적자의 근본적인 원인은 수소차 보급실적 부진이다. 정부가 수소경제 활성화 로드맵(2019년), 제1차 수소경제 이행 기본계획(2021년) 등을 통해 제시한 수소차 보급목표와 비교할 경우 현재 보급실적은 현저히 저조하고, 향후 전망도 그리 밝지 않다”라며 “수소충전소와 같은 자동차 연료공급사업은 기본적인 시장(차량) 규모가 일정 정도 도달하지 않으면 경제적인 영위가 어렵기에 수소차가 지닌 공익적 가치를 고려할 경우 정부가 해당 수준에 도달할 때까지는 재정적 지원을 해주어야 한다”고 밝혔다.
김 선임연구위원은 “원론적으로는 운영적자 해소를 위해 정부 차원에서 운영 보조금 등 재정적 직접 지원이 필요하지만 기재부 등 정부 방침상 직접적인 운영 보조는 검토되지 않고 있다”라며 “그렇다면 적자를 해소하거나 적어도 축소하기 위한 다른 방안을 고민해야 하는데, 대표적으로 수입원을 다변화하는 차원에서 수소 판매 수입 이외에 수소충전소를 기반으로 할 수 있는 부대사업을 발굴해 부수입원으로 활용하는 방안을 고려해야 한다. 가령 충전소 부지 내에서 세차장이나 편의점 사업을 한다든지 옥외광고 등을 유치해 수입원으로 활용할 수 있다. 만일 이를 막는 정부 규제가 있다면 과감히 풀어달라고 요구하고 개선해야 한다”고 말했다.
끝으로 “중장기적으로는 수소 유통체계를 현행 차량 운반 중심에서 배관 중심으로 변경할 필요가 있다”라며 “가령 울산 명촌 수소충전소처럼 배관에 직접 연결될 경우 소매 마진이 커질 수 있다. 직접 배관에 연결되지 않더라도 차량보다는 중장거리 배관을 통해 이송하게 하는 것이 필요하다. 개별 충전소 단위로 이를 실현하기는 어렵기에 공적 영역에서 사회적 인프라 차원에서 수소배관 구축에 본격적으로 나서야 한다”고 제언했다.