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[분권레터]독일 주요 지자체 수소경제 동향

작성자웹진관리자 소속기관교육홍보부 작성일2021-12-09
해외공간

독일 주요 지자체 수소경제 동향

우리 정부가 2019년 1월 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 발표하였으며 이와 더불어 전국 지자체들이 각자의 지역 여건과 인프라 등을 활용한 다양한 수소경제 정책과 사업을 추진하고 있다. 이러한 가운데 신재생에너지 선두국가로 알려진 독일의 주요 지자체 수소경제 동향 및 사례를 살펴보고자 한다.
이동현 / 대한민국시도지사협의회 프랑스사무소 서기관
독일 제2의 도시이자 최대 항구 도시인 함부르크는 일찍부터 풍력에너지 등 재생가능에너지 분야에 대한 관심을 가져왔다. 최근에는 ‘그린수소’ 분야에서 다양한 사업을 진행하며 독일 북부 수소경제의 중심지로 우뚝 서고 있다.
※ 생산방식에 따른 수소의 분류
- 회색수소 : 메탄(천연가스)를 고온 고압의 수증기로 분해, 정유 및 화학 부분의 부생수소, 화석연료 등에서 생산되는 수소로 수소 1kg 생산 시 약 5kg의 이산화탄소 배출
- 청색수소 : 회색수소에서 발생하는 이산화탄소를 포집기술을 통해 배출을 최소화한 수소로 이산화탄소 포집을 위한 저장장소, 높은 비용 등 여러 가지 제약 조건이 존재
- 녹색수소 : 재생에너지를 이용한 물 전기분해, 암모니아 분해 등을 통해 생산되는 수소로 이산화탄소 발생 없음
특히 함부르크 항 근처의 무어부르크(Moorburg) 석탄화력발전소를 그린수소발전소로 전환하는 것을 핵심으로 하는 그린수소허브(Green Hydrogen Hub)프로젝트가 세계적으로 주목을 받고 있다.
무어부르크 발전소는 유럽 에너지 기업인 바텐팔(Vattenfall)社가 2007년 가스 발전소 부지를 매입해 건립한 석탄 화력발전소로 2015년부터 전력을 생산해 왔으며 1.6GW의 전력 생산에 87백만톤의 탄소를 배출해왔다. 그러나 독일의 탈석탄 정책 및 관련 법률에 따라 2021년 1월 1일부터 석탄으로 생산한 에너지를 판매할 수 없게 되자 위기를 맞고 있었다. 이러한 위기 속에서 바텐팔, 함부르크 난방공사, 셸(shell), 미츠비시중공업은 무어부르크 발전소를 풍력 및 태양력에너지를 활용하는 세계에서 가장 큰 그린수소 발전소의 하나로 전환하고 그 일대에 수소 관련 시설을 구축하는 그린수소허브 프로젝트 협약을 체결하게 되었다.
함부르크 그린수소허브 프로젝트가 주목받는 것은 단순히 화력발전소에서 수소발전소로의 전환 때문만은 아니다. 이 프로젝트는 무어부르크 발전소의 송전망, 항구 접근성, 주변 잠재구매력 등의 제반 조건을 이용하여 그린수소의 생산·저장·운송·활용을 포함한 수소 경제의 가치사슬(Value chain) 전반을 다루기 때문이다.
<그림 1> 함부르크 그린 수소 허브 프로젝트

또한 2021년 4월 26일에는 함부르크의 공기업을 포함한 12개 기업이 함부르크 도시 전체의 수소경제를 위한 수소연합(Hydrogen Alliance)을 결성하고 ‘유럽의 공동 이해와 관련된 중요 프로젝트(IPCEI, Important Project of Common European Interest)’에 수소분야의 공동 및 개별 사업안을 제출하였다. 함부르크 수소연합이 제출한 사업은 ①무어부르크 석탄화력발전소 부지의 그린수소 생산시설 전환 ②에어버스社의 항공산업 수소 인프라 구축, ③아르셀로미탈(ArcelorMittal)社의 탄소중립적 철강 생산, ④함부르크 가스공사의 수소산업네트워크(HH-WIN) 구축, ⑤GreenPlug社의 수소연료 푸시보트 도입, ⑥HHLA社의 항만물류 분야 수소연료 중장비 활용, ⑦함부르크 항만공사의 수소 모빌리티 항만 인프라 구축, ⑧HADAG社의 수소 하이브리드 페리 도입, ⑨함부르크 청소공사의 폐기물 재생전기의 수전해 공정 투입 등 함부르크를 소재지로 하는 9개의 그린수소 관련 사업이다.
이로써 함부르크는 주요 경제·산업 인프라를 구성하는 16개의 기업이 수소경제 구축에 나섰고, 이러한 사업들과 더불어 그린수소 발전·해상수입·수소네트워크를 이용한다면 함부르크의 연간 탄소 배출량(현재 16백만톤)은 2030년까지 1백만톤 이상 감축될 수 있을 것으로 기대하고 있다.
덴마크와 국경을 접하고 있으며 독일 최북단에 위치한 슐레스비히-홀슈타인 주에서는 독일 북서부 해안의 해상 풍력 에너지로 수소의 생산 및 공급 솔루션을 개발하는 ‘Westküste 100’프로젝트가 진행 중이다.
해당 프로젝트는 2019년 4월 독일 연방경제에너지부 주최 ‘에너지 전환 현실 실험’ 경연의 수상작으로 사업의 핵심인 수소발전소는 슐레스비히-홀슈타인주 하이데(Heide)지역에 설립될 계획이다. 초기 전력 생산 능력 규모는 30MW에서 향후 700MW로 확장될 예정이며 이와 더불어 전기분해 과정에서 생성된 산소를 지역 내 시멘트 제조공장에 공급해 질소산화물(NOx)의 배출을 감소시키도록 연소 공정에 사용하고 시멘트 공장에서 생성된 이산화탄소는 그린 수소와 결합시켜 항공연료나 메탄올 연료를 생산할 수 있는 새로운 원료 물질로 사용될 수 있도록 실험 중이다.
<그림 2> Westküste 100 프로젝트 : 산업적 규모의 그린수소와 탈(脫)탄소

이를 위해서 하이데 지역난방공사 및 지역개발청, 홀심(Holcim Germany), OGE, 오스테스(Orsted), 튀센크룹(thyssenkrupp), 베스트퀴스테(Westküste) 응용과학대학, Hynamics, Tühga AG, Raffinerie Heide GmbH 등의 관련 기업들이 컨소시엄 구성에 참여하였다.
네덜란드, 벨기에와 국경을 접하고 있는 독일 서부에 위치한 노르트라인-베스트랄렌(NRW)주는 수소 경제 촉진을 위해 2030년까지 산업·수송·에너지·인프라 분야의 중장기 계획을 담은 수소 로드맵을 2020년 11월에 발표하였다.
특히 NRW는 국제적으로 잘 갖추어진 에너지 관련 산업 기반, 인접국과 연결된 가스 수송관, 풍력 발전에 유리한 위치, 충분한 에너지 저장 공간 시설, 수소에 대한 높은 산업 수요 등 향후 수소 경제의 중심지로서의 좋은 입지 조건을 가지고 있으며 이를 기반으로 아래와 같은 단계적 분야별 목표를 설정하였다.
2025년 목표
▪ 산업
- 최초의 수소 기반 대규모 철강 생산설비 구축(뒤스부르크)
- 합성연료 및 화학 원료 생산을 위한 일일 100톤 규모 시범 설비 구축(쾰른-베셀링)
▪ 수송
- 연료전지 화물차 400대 이상 도입
- 화물차용 수소충전소 20개 이상, 승용차용 수소충전소 60개 이상 건설
- 대중교통용 수소 버스 500대 이상 도입, 수소 동력 선박 도입
▪ 에너지·인프라
- 독일 내 500km 수소 파이프라인 건설(이중 NRW 내 120km 설치)
- 산업용 수소 생산을 위한 100메가 와트 이상 전기분해 설비 구축
2030년 목표
▪ 산업
- 폭넓은 산업분야(유리, 타일, 벽돌, 주물 등)에 수소 기반 설비 도입
- 시멘트 생산과정 개발 및 시범 설비 도입
- 수소 기반 철강 생산설비 확대
▪ 수송
- 20톤 이상 연료전지 화물차 11,000대 도입
- 화물 및 승용차용 수소충전소 200개, 폐연료 전지 처리 시설 1,000개 건설
- 대중교통용 연료전지버스 3,800대 도입
▪ 에너지·인프라
- 독일 내 1,300km 수소 파이프라인 건설(이중 NRW 내 240km 설치)
- 수소 기반 전력 및 난방 생산설비에 최초 투자
- 1~3 기가 와트 규모 전기분해 설비 구축
NRW는 이러한 수소로드맵 전략의 성공으로 현재 탄소배출량의 1/4을 줄일 수 있으며 13만개의 새로운 일자리 창출을 통한 지역 경제 활성화를 가져올 것이라 기대하고 있다.
[참고자료]
함부르그 그린수소허브 홈페이지: https://www.hghh.eu/en

함부르크주 홈페이지: https://hamburg-news.hamburg/en/tag/hydrogen

함부르크 총영사관: https://overseas.mofa.go.kr/de-hamburg-ko/brd/m_9687/view.do?seq=1340197

독일 연방 경제·에너지부 국가 수소전략: https://www.bmwi.de/Redaktion/EN/Publikationen/Energie/the-national-hydrogen-strategy.pdf?__blob=publicationFile&v=6

코트라 홈페이지 : 독일 수소경제 현황 및 우리기업 진출전략

로이터뉴스: https://www.reuters.com/article/us-germany-hydrogen-heide-idUSKBN24Z1FO

클린에너지연합 뉴스: https://www.cleanenergywire.org/news/north-rhine-westphalia-presents-hydrogen-roadmap-eyes-creation-130000-new-jobs

westkueste100 홈페이지: https://www.westkueste100.de/en/

노르트라인-베스트랄렌 주 홈페이지: https://www.wirtschaft.nrw/sites/default/files/asset/document/mwide_br_wasserstoff-roadmap-nrw_eng_web.pdf
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