수소 경제쪽 전망에 대해서 조사를 해보았습니다. 과거 차세대 자동차 분야에셔 리튬이온전지와 수소를 이용하는 연료전지가 라이벌 구도였을때, 리튬이온전지가 더 먼저 성장할 수 있었는지를 알 수 있는 기회였습니다. 오늘은 수소 경제 쪽에 대해 조사하고 정리하여, 뇌피셜을 곁들여 설명해볼까 합니다. 틀린부분이 있다면 지적 부탁드리고, 조사한 내용기반으로 제가 생각한 내용도 있으니 적당히 걸러서 들어주시면 감사하겠습니다.
수소 인프라와 경제에 대해 얘기를 꺼내려면, 수소차와 전기차에 대해 먼저 말하는 것이 이해하기 쉽습니다. 먼저 설명하고, 수소 인프라에 대해 설명하려고 합니다.
기반기술과 시작한 계기에 대해..
수소차의 기반이 되는 연료전지 기술 자체는 Wiliam Grove에 의해 1839년에 제안되었습니다. 반면, 리튬 이온 전지는 1970년대 MIchael Stanly Whittingham와 Exxon에 의해 제안되었습니다.
물론 연료전지는 시스템 자체를 고안해낸것이고, 리튬 이온 전지는 2차전지의 기본 시스템이 한참전에 개발되어 있는 상태에서 소재를 리튬 이온을 쓸수 있도록 적용한 것입니다. 운송수단의 기름을 대체하고자 활발히 연구가 시작된 것은 1990년대 환경적 이슈가 세계적으로 유행하면서부터 입니다.
여기서 보면, key point가 하나 나오는데 바로 '환경적 이슈'입니다. 즉, 친환경을 목적으로 시작된 것입니다.
차세대 자동차, 대세는 연료전지가 아니라 왜 리튬이온전지였을까?
수소차가 최근에 나왔다고 생각하실지 모르겠지만, 2013년에 이미 양산에 성공하였습니다.
그런데, 왜 2021년에 와서 대세는 리튬이온전기차이고, 수소차는 지금에서도 차세대 먹거리가 되었을까요?
더 많은 업체와 연구진들이 전기차를 훌륭하게 상업화하였고 현재는 차세대 자동차로 주목받고 있습니다. 수소차도 물론 주목받고 있고, 양산이 늘고 있고, 점점 발전하고 있습니다만, 최초 양산시기에 비해 늦은감이 있습니다.
기업들은 기본적으로 '이윤'을 추구합니다. '친환경'이라는 키워드는 그들에게 '주목받는 새로운 시장'과 '인류 미래를 위한 환경조성'이라는 것을 두고 볼 때 전자에 훨씬 가까울 것입니다. 전기차는 상대적으로 인프라 구축이 유리합니다. 일단 차가 생산되었을 때, 충전인프라는 '전기'입니다. 반면, 수소차는 '수소'로 충전을 해야하고, 전기충전소에 비해 인프라 구축이 어렵습니다. 만약 '수소차'가 압도적인 이윤에 대한 것이 있었다면, 수소충전 인프라를 구축해서라도 먼저 진행했을 것입니다. 그리고 '인프라 구축'이라는 것은 정부의 허락을 득해야 하는 것이죠.
여기서 하고싶은 말은..
" '수소 경제'는 각 세계 정부가 '환경'을 위해서 추진하며, 지금 기술적인 면에서 당장은 기업들에게 그렇게 매력적인 시장이 아니다." 입니다.
수소경제 vs 원유기반 경제
제목이 제가 봐도 좀 우습긴 합니다. 하지만, 이게 수소경제가 쉽사리 되지 않는 이유라고 볼 수 있습니다.
'수소차'가 아닌 '수소 경제'라는 말을 쓰는 이유는 한가지입니다.
운송수단만을 이용하기 위해 깔아야하는 인프라 비용이 너무 어마어마 하다.
즉, 수소 경제를 구축할 밑바탕이 나와야 인프라 투자에 의미가 있다고 봅니다. 리튬 이온전지 개발이 전기차로 주로 주목 받는 이유입니다. 전기는 이미 인프라가 구축되어있기 때문이죠. 즉, 더 큰 범위에서 major는 '전기'이고, 리튬이온전지는 '운송수단'에 활용된 것 뿐입니다.
자, 이렇게 보면 수소를 이용한 연료전지의 라이벌은 전기차가 아니고, 현재 가지고 있는 기반 경제입니다.
'수소'를 어떻게든 만들어서 저장하고, 구축된 인프라를 통해 세계 곳곳에 배치한다고 가정합시다. 수소의 생산부터, 유통, 저장까지 많은 인적자원, 물적자원, 공간들을 잡아먹고 운송수단의 충전소 역할을 합니다. 이 정도 꾸며놨으면, 지역경제의 전기 시스템이나 아니면 사람들이 사용하기 편리한 모바일 기기에 대응하는 뭔가가 있어야 수지타산이 맞지 않을까요? 아니면, 구축한 인프라 비용, 공간 활용 비용, 수소 생산비용 전부를 운송수단을 이용하는 곳에 다 물어야 합니다.
이제 사람들은 이렇게 말합니다.
"주유소도 똑같잖아요!"
생산하는데 돈이 들고, 유통에 돈이 들며, 주유소가 공간들을 잡아먹고 하는일은 운송수단의 충전소이죠. 결정적으로 다른 것이 있습니다.
주유소에 사용되는 기름은 원유경제의 일부분 일 뿐입니다.
중간에 '나프타'에서 만드는 제품이 여러분이 사용하는 일상생활 제품의 70%정도를 차지합니다. 이를 이용한 정제 사업만을 따로 하는 곳이 여러분들도 잘 아시는 'LG화학', '롯데캐미칼' 등입니다. 원유의 생산에서 뽑아내는 '가치의 규모'가 다르지요.
즉, 수소의 생산이 '원유보다 쉽지 않다면' 환경적인 부분만을 위해서 손해를 감수하고 사용하게 되는 꼴이 됩니다.
수소경제는 모빌리티와 에너지에 집중되어 있습니다.
정부가 주도하고, 본격적으로 진행하여 시장을 열어 주지만, 기존의 원유기반의 업체 마진율을 따라갈 순 없을 겁니다.
1. 규제를 매우 심각하게 하여 '기업 활동에 문제 발생'이 야기되거나..
2. 원유가 곧 고갈될 것같아서 대체 연료가 시급하다거나..
뭔가 이윤을 뛰어넘는 무언가가 있어야 수소 생태계가 빨리 도입될 것으로 생각됩니다. '환경'이라는 키워드 하나만으로 인류적으로는 좋지만, 시스템적으로는 부족하다는 생각입니다.
그럼 수소 생산은 cost frendly한가?
만약 수소 생산이 저렴하다면, 원유를 당연히 전부 대체할 수 없지만 인프라 구축 이후, '환경적인 시스템'에서 제법 효율적으로 사용가능하다면? 그러면 시도할만 하지 않을까요?
화석연료를 이용하는 경우, CO2발생은 덤이기 때문에 취지에 전혀 맞지 않는다. 그렇다면 '전기분해'로 가야하는데, 전기분해를 하는데 드는 에너지가 수소를 생산에서 얻을 수 있는 에너지보다 큽니다. 즉, 전기분해로 굳이 수소를 생산해서 쓰면 그냥 전기를 쓰는것보다 손해죠. 전기분해를 위해 촉매를 개발하거나, 전기분해를 하여 얻는 이점이 있어야 할 것입니다.
현재 수소 생산의 효율화는?
어찌되었던 '환경'을 위해 추진하는 것이기 때문에, 손해를 보더라도 진행될 것으로 보입니다. 아니라면, 기가막힌 촉매를 개발해서 촉매단가를 계산하고도, 값싸게 수소를 대량생산할 수 있기를 바래야겠지요...
분석 자료나 정부출연 연구소 자료들을 살펴보면,
지역적인 이점을 이용하여 효율성을 올리려고 한다고 합니다. 수소 경제의 장점은 생산된 수소를 석유처럼 '유통'시키기 유리하다는 것입니다.
우리나라 기준 대표적인 예가 '제주도'입니다. 제주도에선 풍력발전을 이용해서 전기를 생산하고 있죠. 그리고 전기가 남아돌아서, 풍력발전을 중간중간 쉽니다. 이걸 내륙으로 옮기자고 하기엔 돈이 더들게 되죠. 이런곳을 '전기 잉여지역'이라고 합니다.
1. '전기 잉여지역'에서 생산된 전기로 수소를 생산하고, 해당 지역에 수소 경제를 구축합니다.
2. 신재생 에너지 주변에 수소생산을 구축하고, 운송수단을 통한 조달을 합니다.
아마 이런식으로 먼저 진행되지 않을까 하고 예측을 하고 있는 상황입니다.
수소 경제에 참여한 기업이 실적으로 '시장'에서 각광받는 시기? (투자의 관점?)
위의 경우는 상당히 제한될 거고, 세계적으로 진행한다 하여도 운영기관에서는 보조금을 받아 운용하지, 자체적인 이득을 내기 어려울 것으로 보입니다. 실제로.. 전기차도 현재 그렇게 운용하고 있으니까요..
기술발전의 속도가 매우 빠른만큼.. 예측시기는 어렵지만 당장의 단가문제도 해결되지 않은 상황에서 인프라 구축과 관련 산업의 발전은 정부만으로는 어려울 것같습니다. 돈과 기술력이 풍부한 글로벌 업체들이 대규모 투자가 뒷받침되어야 한다는 생각입니다. 돈에 목숨거는 기업들이 가치를 얼만큼 크게보는지가 중요할 것으로 생각되네요.
정말 2~30년 정도의 중장기 과제로 생각되고, 현재 기대감이 폭발하고 있지만 이러한 생태계가 구축되기 전에 한번은 사람들의 인식에서 멀어질 수 있다는 생각입니다.
1. 지금처럼 마구 관심이 쏟아지는 시기에 관련 주가가 크게 오를 것이고, (이미 지나가고 있는 중이죠..)
2. 바이든 대통령 당선 당시처럼 갑자기 '친환경' 정책 이슈가 또 크게 나와야 할것이며, 대규모 투자 이야기가 나오거나..
3. '시장'에서 주목할 만한 그럴듯한 기술이 나오거나,
4. 정말 수소 경제가 현실화 되거나..
라고 생각하고 있습니다. 개인적으로 국가차원에서 밀어준다고 하지않는 한, 글로벌 업체가 먼저 나서서 대규모 투자를 하기보다는 간만 보다가, 인프라 구축에 따라오는 '혜택'과 관련된 산업을 노려보지 않을까 싶습니다.
물론 제 개인적인 의견입니다..
대략적으로 조사해봤는데, 개인적으로는 산업기술의 발전으로 현실에 와닿을때까지 기다리며 투자하긴 힘들 것같고, 바이든 정부와 같은 정책 이슈나, 글로벌 업체급의 개발 선언 등의 호재를 기다리는 것이 좋아보입니다. 그런 관점에서 이번 바이든 대통령 임기내에서는 노려볼 만도 하겠네요 :)
이건 제 의견이니, 어쨋든 관련하여 투자는 본인의 신념하에 신중하게 하시길 바랍니다. 결국 손해는 본인에게 돌아오고, 선택은 본인의 몫이기 때문이지요.
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