Chapter 02. 수소경제는 이미 우리 곁에 와 있다
- 수소경제의 비상
아직 수소시장이 활성화되지 않아 비용이 높은 점은 감안해야 할 것이며, 수소 양산 체제로 들어갔을 때 경제성을 확보해야 하는 것이 무엇보다 중요하다. 비용 측면에서의 경쟁력과 편의성이 날로 우수해지면서 수소 활용이 각광받고 있다. 각국 정부가 필요한 인프라를 구축하고 민간 투자가 활발해지면서 수소 경제는 이제 거스를 수 없는 대세가 되고 있다.
- 수소는 우리가 가장 흔히 사용하는 전기와 비교했을 때 저장이 쉽다는 장점이 있으나, 매우 가벼워서 적당한 크기의 컨테이너에 압축해야 제대로 저장이 가능하다. ... 수소의 원료인 물은 지구상에 풍부하게 존재한다. 수소는 연소시키거나 산소와 반응시켜도 극소량의 질소와 물만 생성해 환경오염을 일으키지 않는다. 수소 에너지는 물에서 얻을 수 있어 자원의 제한이 없고, 연료료 사용하게 된 후에 물로 돌아가 생태학적으로도 안정적이다.
- 이제는 '복원의 시대' 로 나아가야 한다. 새로운 패러다임을 이끌 세 축은 '통신, 모빌리티 (운송), 신에너지' 다. 이제 디지털 혁명, 친환경 에너지, 전기 수소 자율운행차가 기반이 되어 새로운 시대를 열어나가야 한다. 제러미 리프킨이 말한 수소 경제로의 전환은 디지털 변혁과 맞물려 인류의 생활 전반과 문명에 큰 변화를 야기할 것으로 생각된다.
- 그린 수소 생산에 팔을 걷고 있는 한화솔루션 / 수소연료전지의 역사와 NASA
- 수소연료전지의 활용과 수소 도시 건설
수소연료전지는 리튬이온 배터리를 이용한 ESS (에너지저장시스템) 보다 전기를 장시간 안전하게 저장할 수 있고 방전 우려가 없다는 장점이 있다. 수소연료전지를 이용해 전기 에너지와 열 에너지를 얻을 수 있으므로 수소차, 연료전지 발전 등에 활용된다. ... 수소연료전지의 전기 발전 효율은 42-60%로 화석연료에 비해 놓다. 화석 연료처럼 연료를 연소시켜 열 에너지를 발생시키고, 이 열에너지를 기계적 에너지로 변환해야 하는 과정이 필요 없다. 그린 수소가 화석연료 기반 대비 수소 대비 단가가 높은 이유 중 하나로 비싼 수전해 설비 비용이 꼽히는데, 수전해 설비를 다량으로 구축하게 되면 규모의 경제를 통한 비용 절감이 가능할 것으로 보인다.
Chapter 03. 에코 모빌리티가 세상을 지배하다
- 달아오르는 전기차 시장을 정복하라
내연기관차를 모는 시대의 종료가 임박했다. 친환경차의 시대로의 전환이 진행 중이다. ... 지난 100년이 넘는 오랜 시간 동안 핵심 교통수단으로 활약해왔던 내연기관차가 그 자리를 친환경차에게 내주게 생겼다. 이는 온실가스 감축과 탄소제로 사회를 만들기 위한 전 세계 국가들의 숙명적인 노력에 따른 모빌리티 혁명이다.
- 자동차가 단순히 이동을 위한 기계에서 벗어나 미래 사회의 플랫폼으로 진화하고 있다. 이를 설명하는 핵심적인 개념이 바로 모빌리티다. 모빌리티는 기존의 완성차 업계뿐만 아니라 IT기업들의 신사업 분야로 주목받고 있다.
- 배터리 업체들의 숙제
고밀도 배터리 사업에서 배터리 업체들은 주도적 지위를 확보하기 위해 니켈 함량이 높은 하이니켈 양극재 사용을 가속화 할 전망이다 (삼성SDI, SK이노베이션). 에코프로비엠의 신규 개발 소재인 하이망간 양극재 사업도 가시화되고 있다. 하이망간 양극재는 니켈과 코발트 함량이 낮아 배터리 비용 절감이 가능한 소재다.
- 전기차에 관한 네 가지 문제점의 진실
1) 리튬이 유한하기에 리튬이온 배터리를 사용하는 전기차 가격이 상승할 것이라는 문제
-> 실제 전기차에 사용되는 리튬의 양은 많지 않다. 수요 증가로 인한 리튬 부족 현상의 가능성은 매우 적다. 오히려 코발트 가격 상승이 문제라고 볼 수 있으나 다행인 것은 대체제가 있다. 철은 코발트를 대체할 매우 중요한 소재로 평가받는다.
2) 전기차 증가에 따른 전기충전 인프라 문제
-> 현재의 전력 공급 능력으로 얼마만큼의 전기차를 감당할 수 있느냐? 하는 의문이 생길 수 있다. 전체 차량 중 전기차 비중이 낮을 때와 달리 높을 때는 전령막에 대한 고민이 필요하다.
3) 전기차 보급 확대를 위해 소요되는 보조금 정책의 문제 '언제까지 지속될 수 있나?'
-> 금전적 비금전적 인센티브를 제공하는 정부는 전기차에 대한 모든 종류의 지원을 시장 상황에 맞춰 조정해야 한다. 시장의 완전한 전환을 위해서는 다양한 조치들을 동시적 순차적으로 도입하는게 중요하다. ... 전기차 지원책은 보급이 늘어날수록 국고 부담이 가중된다. 보조금 정책 자체에 대한 반대가 늘어날 수도 있다. 인프라 구축이나 연구개발에 돈을 들이고 다양한 제도를 통해 전기차를 구매하도록 유도하는게 중요하다.
4) 2차 전지 사용 후의 폐배터리 처리 문제
-> 전기차 폐배터리는 차량에 적용했던 설비라 안전한 데다 필요에 따라 언제든 이동 설치 가능하며 가격도 저렴하다. 공간 제약이 적어 도심에도 설치할 수 있고, 건설 현장 등으로 가져가 기존의 디젤 발전기를 대체할 수도 있다. 시장 잠재력과 다양성을 가지고 있는 폐배터리 재사용 시장에 주목하고 투자해야 한다.
- 세계적으로 전기차가 급부상하고 있지만 친환경차의 대세는 하이브리드 (HEV) 이다. 국내만 보더라도 친환경차 중 하이브리드 차가 80% 의 점유율을 차지하고 있다. 전기차와 수소차가 그 뒤를 잇고 있고 성장세는 꾸준하다. ... 업계예측을 종합해볼 때 2035년이 되어도 전기차가 전체 시장의 절반까지 도달하기는 쉽지 않아 보인다. 그렇다 해도 전기차 시장이 빠르게 다가오는 것은 피할 수 없으니 대비를 잘해야 할 것이다.
- 자동차 동력이 내연기관에서 전기로 바뀔 때 자동차 시장 구조 또한 변할 가능성이 높다. 이 변화를 누군가는 제로섬 (zero-sum)으로 받아들일 수 있지만 사실은 그렇지 않다. 전혀 상상하지 못하는 영역에서 새로운 플레이어가 등장할 때 자동차 시장뿐 아니라 모빌리티 시장에 전반에 걸친 변화에 대한 사회 수용성이 높아 질 수 있다. 서비스로서의 모빌리티, 보편적 기본 이동권 (Universal Basic Mobility) 처럼 모빌리티에 대한 새로운 규칙과 새로운 사회 디자인은 전기차로 촉발된 시장 역동성과 사회 수용성 증가를 전제할 때 비로소 가능할 수 있다.