목차 요약 제 장서론 배경및범위 수소제조기술및국내현황 제 장수소연료전지차의구조및국내기술현황 수소연료전지차정의및구동원리 수소연료전지차주요구성품 국내기술수준및기술개발계획 수소연료전지차시장전망및글로벌추세 제 장주요국가별수소연료전지차보급정책 종합비교 미국 일본 중국 한국 미국

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1 수소연료전지차 (FCEV) 관련국내외동향및정책제안 대한석유협회 ( 미래전략팀 )

2 목차 요약 제 장서론 배경및범위 수소제조기술및국내현황 제 장수소연료전지차의구조및국내기술현황 수소연료전지차정의및구동원리 수소연료전지차주요구성품 국내기술수준및기술개발계획 수소연료전지차시장전망및글로벌추세 제 장주요국가별수소연료전지차보급정책 종합비교 미국 일본 중국 한국 미국 일본 중국 독일 한국 제 장국내수소연료전지차보급관련검토사항 수소연료전지차의한계점 정책제안 붙임 미국 프로그램 붙임 수소연료전지차보급예산추이 붙임 년수소연료전지차보급예산 안 에대한환경시민단체의견 붙임 자동차세과세현황 붙임 외국의수소에너지활용관련정책 붙임 외국의자동차온실가스 연비규제 환경부보도자료 참고문헌

3 요 약 년에너지원별소비전망 에따르면석유및화석연료의비중이 감소할것으로전망 화석연료의빈자리를재생에너지 원자력이차지 현행기준 ( 15 년 ) 차기기준 ( 20 년 ) 환경규제 ( 연비,km/l) ( 온실가스,g/km) ( 연비,km/l) ( 온실가스,g/km) 한국 미국 유럽 일본 i 년 (%) 2040 년 (%) 석유 화석연료 ( 석유 + 석탄 + 가스 ) 전세계자동차온실가스 연비규제 강화추세 고연비 저공해차판매필요 전기차보다주행거리가긴수소연료전지차가자율주행 차산업기술 기술 적용에가장적합한차로평가됨 현재정부에서적정수소충전가격으로제안되는가격은 년 만 운행 시경유차와운영비가유사한 원 수준 정부용역중 참고로 년석유화학단지에서유통되는부생수소가격은 당약 천 천원수준 전세계수소의 는화석연료를연료로제조되며 는전기분해로생산 전기분해에의한수소제조는수력발전비중이큰노르웨이 중산 업용전기요금최저국가 등일부국가에서만가능함 국내생산량은 만톤이며대부분정유 석유화학공정의나프타방향족개 질공정 나프타열분해 에의 한부생수소로생산 이중 만톤은수소차에활용가능 만대분 수소연료전지차는도로운행단계에서배기가스배출이없으며 전기차대비 짧은충전시간 긴주행거리에있어장점을가짐 하지만수소제조의원료대부분이화석연료임점 수소제조시고온의열에 너지가수반되어야한다는점 흡열반응 고온고압의나프타리포밍 분해 에서 현재거론되는 궁극의친환경차 라고는보기에는무리가있음 분석시차량제작과정에서는수소차에만있는부품탓에내연기관차 보다 배출이더많다는미국에너지부 연구결과도있음

4 국내수소연료전지차국산화율 수준 대기압의 배 로고압압축되는수소저장탱크 고압배관및수소농도 센서와같이정밀센서기술은아직국산화가더딘상황 전세계수소차는 천대내외수준이며 년 이중 정도가미국에서운 행중임 주요국가의수소차보급로드맵은아래와같음 한국의보급목표는 국가경제 자동차산업규모을고려할때외국에비하여매우야심찬수준임 각국의수소연료전지차정책로드맵 100 만대 80 만대 100 만대 180 만대 160 만대 63 만대 123곳 ( 23년) 900곳 1,000곳 1,000곳 1,000곳 520곳 최대최대최대최대최대 $13, 만엔 20만위안 1.1만유로 1.1만유로 (1,400만원 ) (2,100만원 ) (3,400만원 ) (1,500만원 ) (1,500만원 ) 2,750만원 1,200만대 ( 세계2위 ) 920만대 ( 세계3위 ) 2,800 만대 ( 세계1위 ) 620만대 ( 세계4위 ) 180만대 ( 세계12 위 ) 430만대 ( 세계6위 ) 186천억 $ ( 세계1위 ) 49천억 $ ( 세계3위 ) 112천억 $ ( 세계2위 ) 35천억 $ ( 세계4위 ) 26천억 $ ( 세계5위 ) 14천억 $ ( 세계11 위 ) 한국의수소차보급목표 년 만대 구매보조금 만원 평가 1. 미국기준 ('30년 100만대, $13,000) 자동차산업규모기준 36만대 502만원 1.8배과다 5.5배과다 국가 GDP 기준 8만대 105만원 8.4배과다 26.1배과다 2. 일본기준 ('30년 80만대, 208만엔 ) 자동차산업규모기준 37만대 982만원 1.7배과다 2.8배과다 국가 GDP 기준 23만대 600만원 2.8배과다 4.6배과다 수소는가연성 폭발성가스 외국은가스차량에대하여대기순환이원활하지않은밀폐된장소 터널 지 하주차장등 진입시제한을두거나 가스차량에대한라벨링부착을시행함 외국에서수소를수입하는대신국내수소제조시설에인센티브필요 수소차 대형 및수소충전소안전기준마련필요 전세계수소의 가화석연료를원료로생산되고있음 외국에서의수소 수입으로국내수소충전가격인상우려 국내수소제조시설투자에대한 인센티브제공이국내제조업투자활성화 외화유출방지차원에서바람직함 수소차안전기준마련 톤이상 필요 수소충전소안전기준마련및수소 차전용라벨링필요 전기차와구분되는번호판 또는스티커부착등 - ii -

5 제 장서론 배경및범위 미래사회전망 미래인구전망 년 억명으로전망 인구증가분중대부분은 지역에서발생 세이상인구비율증가전망 현재 년 경제성장전망 년년기간중연평균 성장전망 세계경제성장의대부분은개발도상국 연평균 성장전망 에서발생 [ 표 1] 2040년세계인구, GDP 성장전망 지역별인구전망 ( 백만명 ) 15~ 40 16~ 22 22~ 30 연도 30~ 40 16~ 40 에너지소비전망 년 년기간중 증가 Mboe/d Mboe/d 미래에도석유가주된에너지원이겠지만 점유율은감소전망 화석연료 석유 석탄 가스 의점유율은 로감소되며 그감소 분을재생에너지 원자력이충족할것으로예상 [ 표 2] 1 차에너지소비전망 (2015~2040) ( 단위 : Mboe/d. ) 2015년 2040년 변동폭 소비 (A) 비중 (%) 소비 (B) 비중 (%) (B/A.%) 석유제품 석탄 가스 바이오에너지 원자력 수력 기타재생에너지 합계

6 강화되는환경기준 년우리나라의자동차 배출기준은 로강화되는데 이는세 계적으로환경규제가가장강하다는 와유사한수준이며 미국 보다는 만큼엄격한수준임 년 년기간동안 라는같은기간 엄격해짐 배출기준은 강화된데반하여 우리나 엄격해진자동차배출기준을만족하기위해각국은저공해자동차 전기차 수소차등 기술개발및판매에주력하고있음 환경규제 [ 표 3] 국가별승용차평균연비, 온실가스기준비교 현행기준 ( 15 년 ) 차기기준 ( 20 년 ) ( 연비,km/l) ( 온실가스,g/km) ( 연비,km/l) ( 온실가스,g/km) 한국 미국 유럽 일본 차산업혁명 미래형자동차와기술융합 인공지능 자율주행자동차로대표되는 차산업기술이핵심성장동력으 로인식되면서선진국의개발경쟁이치열 최근에는관련기술이자동차와 융합하면서자동차 에너지산업전반에핵심키워드로자리매김하고있음 [ 그림 1] 주요국의 4 차산업혁명대응현황비교 - 2 -

7 국내수소자동차의법적근거 수소자동차에대한국내법적정의는 대기환경보전법 환경친화적자동 차의개발및보급촉진에관한법률 이하 친환경자동차법 및 수도권 대기환경개선에관한특별법 이하 수도권대기특별법 에근거함 대기환경보전법에서는 저공해자동차 정의를수도권대기특별법으로위임함 대기오염물질배출이없거나 제작차배출허용기준이하로배출하는차 친환경자동차법에는 종류의친환경차량을규정하고있음 전기자동차 태양광자동차 하이브리드자동차 연료전지자동차 산업부장관이환경부장관과협의하여고시하는저공해자동차등 여기서저공해자동차는수도권대기특별법에따라 종류로구분됨 [ 표 4] 저공해자동차 수소자동차분류 수소엔진자동차 기존의내연기관차와동일하게엔진이있으며 연료로 수소를엔진에직접분사해폭발하여생긴에너지로구동하는자동차 종래 의엔진구조를변화시키지않은상태로연료만을화석연료계에서수소연료 로치환하여사용가능 내연기관엔진기술에애착이큰 에서 년최초연구이후가솔린 수 소를모두사용할수있는바이퓨얼타입 의하이드로젠 을출시 년 함 내연기관차와유사한구조여서 현재미래친환경차로주목받지못함 - 3 -

8 수소연료전지자동차 차량내탱크에저장된수소와외부의공기내포함된산소가차량에탑재된연료전지에서반응하여발생되는전기로구동되는자동차 현재자동차업계에서 궁극의친환경차 로인정받고있음 본보고서의수소차는수소연료전지차로국한함 이후에별도의표기없이 수소차 로표기하는경우수소연료전지차를의미 [ 그림 2] 수소자동차종류 수소연료전지차 자율주행기술적용에적합 자율주행을위해서는평균 개의카메라센서외에라이더 레이저레이더 레이더 자율주행 통신모뎀등이장착되어야하며이러한전장부품을사용하기위해자동차가소비하는전력량이필연적으로증가할수밖에없음 일반전기차에비해충전시간이짧고 회완충후주행거리가긴수소연료전지차가자율주행기술을실현하는데전기차보다상대적으로유리한것으로평가됨 세계최초로현대자동차에서 일서울 평창간고속도로 구간을운전자가필요없는수준인 단계완전자율주행에성공함 [ 그림 3] 자율주행 5단계 - 4 -

9 수소제조기술및국내현황 수소제조원료 오늘날대부분의수소는화석연료를원료원으로제조되며 세계적으로 의수소생산이천연가스 를원료로하고있으며 가석유제품 가석탄 나머지 가물의전기분해를통해생산됨 [ 그림 4] 세계수소생산원료현황 국내수소수급및수소가격 국내수소생산량은약 만톤가화석연료로생산 이며 대부분정유및석유화학단지가밀집된울산 여수 대산석유화학단지에서나프타의방향족개질공정 및나프타분해 를통한부생수소로생산 생산된수소는대부분원유정제 수첨탈황 수첨분해등 또는화학공업원료로정유 석유화학사에서대부분소비되고약 만톤이외부유통거래됨 외부유통은대부분석유화학단지규모가큰울산 여수지역에서이루어짐 [ 그림 5] 국내수소생산현황 - 5 -

10 수소차에활용가능한수소량은약 만톤이며 이는수소차 만대분에해당되어수소공급여건은양호 현재석유화학단지의부생수소유통가격은대략 천원 수준임 파이프라인이아닌 튜브트레일러로공급할경우에는 당 천원까지단가가상승 부생수소 부생수소는주로정유 석유화학 제철산업의공정상에발생함 정유공장에서는나프타를방향족화합물로전환하는나프타개질 공정에서다량의수소가생산되지만 수소첨가탈황공정과수소첨가분해공정에서대량의수소가소비됨에따라외부로유통되는수소의양의적음 경우에따라서는자체생산되는수소로수소수요분이충족이안되어외부에서수소를구입하기도함 석유화학공정중부생수소가발생하는대표적인공정은나프타로부터에틸렌과프로필렌을생산하는나프타분해공정과염소와가성소다를생산하는클로르 알칼리공정이있음 제철산업에서는코크스를생산하는과정에서다량의수소를포함하고있는 코크오븐가스 가생산됨 산업별로생산되는수소의양과외부에판매되는수소량에는차이가있음 정유공정에서생산되는수소는대부분자체소비됨 수소판매량은가스회사에서직접제조 공급하는수소량이약절반을차지함 그다음을석유화학공정에서나프타분해공정이차지함 클로르 알칼리공정에서는매우고순도의수소가생산되어대부분판매됨 [ 그림 6] 국내수소생산및판매현황 - 6 -

11 수소제조기술 수소의제조방법은아래그림에서와같이크게네가지방식으로구분되는데대부분화석연료와리포밍및나프타열분해를부생수소를통해생산화석연료를통한수소제조방법은다시크게세가지공법 수증기개질법 부분산화법 석탄 코크스가스화법 일명수성가스법 으로나뉨 [ 그림 7] 수소제조방법 [ 표 5] 수소제조법에따른화학반응식 위반응식에서보다시피 공업적으로주로사용되는수증기개질법 스팀개 질 수성가스법에따른수소제조반응은흡열반응인데이는수소제조를 위해서고온의에너지가필요함을의미함 물의전기분해법은가장오래된수소제조법으로실용화된기술이지만 전원 믹스가수력발전 저렴 이대부분인노르웨이 캐나다를제외하면경제성이 없어세계적으로널리이용되지못함 바이오매스를활용한수소제법은 를발생하므로친환경성이상쇄됨 - 7 -

12 제 장수소연료전지차의구조및국내기술현황 수소연료전지차정의및구동원리 정의 수소연료전지자동차 는환경친화적자동 차 이하 친환경차 의한종류로서 수소와산소의화학반응에따라차량내 에서자체생산된전기를통해모터를구동하여주행하는자동차를의미함 현재환경친화적자동차의개발및보급촉진에관한법률 이하 친환경자 동차법 에서는연료전지자동차 를포함하여모두 가지유형의환경 친화적자동차를규정하고있음 [ 표 6] 국내환경친화적자동차종류 - 8 -

13 내연기관차는엔진내화석연료의화학반응으로에너지를생산하는데반면 수소연료전지차는차량내탑재된연료전지의화학반응으로전기에너지를얻음 [ 그림 8] 물의전기분해 vs 연료전지원리비교 화학반응 휘발유차 경유차 차 차 전기화학반응 수소차 자체적으로전기생산 전기차 외부에서전기충전 [ 그림 9] 자동차연료와반응원리및배기가스 [ 그림 10] 수소연료전지차구성및원리개요 - 9 -

14 연료전지의전기발생화학반응 극 연료극 극 공기극 [ 그림 11] 수소연료전지의전기발생원리 [ 그림 12] 수소연료전지차 vs 전기차특징비교 구동원리모터만으로주행, 수소 + 산소로전기발생 현대투싼 토요타미라이, 클래리티등배출가스, 높은에너지효율, 장점짧은연료충전시간, 장거리주행가능 단점극복과제 구동원리 장점 단점 극복과제 구동원리 장점 단점 극복과제 고가의차량가격, 연료공급인프라신규필요핵심부품및운전장치부품의가격저감, 신뢰성확보, 수소충전인프라구축 모터만으로주행, 전기는외부로부터충전 배출가스, 진동 소음적음, 높은에너지효율 차량가격고가, 긴충전시간, 짧은주행거리 배터리성능향상 ( 에너지밀도증대, 가격인하 ), 충전인프라구축, 충전시간단축 HEV : 엔진 ( 주 )+ 모터 ( 보조 ), 화석연료 PHEV : 모터 ( 주 )+ 엔진 ( 보조 ), 전기 ( 충전 )+ 화석연료 내연기관차대비연비우수, 유해가스배출적음, PHEV는 EV 대비주행거리우수 내연기관차대비구조복잡, 차량가격고가 연비 동력성능향상, 내연기관차대비가격상승최소화 기아레이, 쏘울 GM 스파크 르노삼성 SM3 닛산 Leaf HEV : 현대소나타, 그랜저, 기아 K5, K7 토요타프리우스등 PHEV : GM 볼트

15 수소차의전기생산단계는다음과같음 [ 표 7] 수소연료전지차의구동원리 [ 그림 13] 수소연료전지차 (FCEV) 의구조 수소연료전지차 는수소를통해전기를생산하여구동력을얻기때문에화석연료를사용하는내연기관차량의핵심부품인엔진이없는대신연료전지스택 모터 배터리 수소탱크가 에탑재되어있으며주요부문별기능및특징은다음과같음 [ 그림 14] 수소연료전지차 (FCEV) 의구조및주요부품

16 수소연료전지차특징 도로주행과정 에서배기가스배출제로 내연기관과달리수소연료전지차는배기가스가나오지않으며단지물만배출하기때문에지금까지시판되는친환경차량 등 중에도로주행과정에서친환경성이가장뛰어난것으로평가됨 수소연료전지자동차에사용되는연료전지는수소와산소의반응과정을활발하게하기위해촉매로서희소금속인고가의백금과백금합금을사용함 수소는주로천연가스분해 정유 석유화학공장의나프타분해등을통해생산되는데이러한연료 수소 제조과정에서고온의에너지가사용되므로 흡 열반응 온실가스배출이필연적으로발생함 이경우전기차와동일한맥락으로서전과정분석 시수소연료전지차의친환경성은상당부분상쇄될것임 이상수소연료전지차의한계점에대하여는제 장에서자세히서술함 [ 그림 15] 수소연료전지차 (FCEV) 와전기차의비교 전기차와비교 짧은충전시간 긴주행거리 반면부품복잡 부품수 전기차가배터리차전지 에충전된전기를사용하는것이비해수소연료전지차는자체적으로생산한전기를통해동력원을얻음 따라서전기차의경우배터리가방전되면재충전을해줘야하는반면 수소연료전지차는저장된전기를사용하는것이아니기때문에재충전이필요없으며수소 연료 만충전하면됨 전기차의핵심부품이 배터리 와 모터 인데반하여수소연료전지차는 수소저장탱크 연료전지 스택 각종센서 수소농도 온도 압력등 등전기차에비해구동부품이복잡하며부품수도많음

17 2. 수소연료전지차주요구성품 대구성모듈 연료전지스택 수소와산소의화학반응을통해전기를생산하는장치이며 수백개의셀을직렬로쌓아올린연료전지본체를의미함 개의셀이생산하는전기는약 수준이며 이에 의전기생산을위해서는 여개의셀이필요함 스택의주요구성품은막전극접합체 가스확산층 분리판이있음 일반적으로 의원가에서연료전지 스택 의비중이 이며 와금속분리판 은연료전지스택원가의 를차지하는것으로파악됨 즉 및 기술확보가 가격경쟁력을좌우하는요소임 막전극접합체 는수소와산소의화학반응이일어나전기가생성되는곳으로스택원가의 차지하는수소차의핵심부품이어서 가격을낮출수있는기술개발속도가 의보급속도를좌우할수있음 관련기술을선도하고있는업체는미국의 이며 국내에서는 로부터관련기술을도입한코오롱인더와동진세미켐 더불어 여년간독자기술개발을해온현대차가관련기술을보유한것으로파악됨 [ 그림 16] 막전극접합체 (MEA) 가스확산층 은수소 산소및물을공급하고배출하는장치로 와촉매를연결하며 수소가압력차에의해 을지나촉매쪽으로이동하게끔함 분리판 은연료전지에공급된산소 수소를 을통해 에공급하고 수소와산소의화학반응으로생성된물을외부로배출시킴

18 [ 그림 17] 수소연료전지차 (FCEV) 스택구성품 [ 표 8] 연료전지 ( 스택 ) 이외주요부품 [ 그림 18] 연료전지시스템

19 운전장치 수소연료스택에연료인수소와산소를공급하고화학반응을통 해상샌된물과열을제거하는장치로구성됨 [ 그림 19] 수소연료전지차 (FCEV) 운전장치구성품 전장장치 화학반응을통해생산된 전력을 전력으로변환하는인버터 등으로구성 [ 그림 20] 수소연료전지차 (FCEV) 전장장치구성품 수소저장장치 의연료인고압수소를저장하기위한수소탱크등으로구성 [ 그림 21] 수소연료전지차 (FCEV) 수소저장장치구성품

20 [ 표 9] 수소연료전지차구성품및정부의가격저감전략

21 3 국내기술수준및기술개발계획 국내기술수준진단년 부품국산화 수준 수소차기술수준은 가격기준 과 부품기준 으로나누어진단할수있음 월시판예정인현대자동차넥쏘는정부보조금을포함하면 천만원후반천만원대가격으로판매가예상됨 일본토요타 혼다수소차차량가격이각각 만엔 만엔가량이고우리나라수소차구매보조금수준 국비 만원월이후 전망 지자체지원금 을감안하면한국과일본의수소차가격은 천만원대내외로유사한가격대를형성 [ 그림 22] 전세계수소연료전지차 ( 양산기준 ) spec 비교 국산수소차관련부품기술은시장경쟁이가능한수준이나 소재기술은다소 미흡한것으로평가됨 수소차핵심부품인연료전지스택내막전극접합체 의경우 년에 국내기술을확보한것으로파악되며신뢰성검증작업중에있음 운전장치는연료전지시스템중부품수가가장많고특허경쟁이치열한부

22 분으로현재세계최고기술수준을보이는것으로평가됨 고압용기는국산화에성공 부품기준 카본파이버등소재는수입에의존 [ 표 10] 13 년출시수소차기준수입부품 국산수소차주요부품에대한기술진단은아래와같음 가격측면에서는대체로국내외제품간경쟁력이있는것으로평가 세계적으로특허경쟁이치열한운전장치 수소공급장치 공기공급장치 열관리장치 에서는세계최고수준으로평가되지만 일부핵심부품의소재개발 가스확산층의탄소섬유소재등 및센서기술에있어기술확보가미흡 [ 표 11] 수소차주요부품별국내수준진단

23 [ 표 12] 수소차부품별추진전략 정부의기술개발계획 제 차환경친화적자동차개발및보급기본계획년년 년까지수소차가격을 감축 가격저감 해외종속방지를위한 대핵심부품기술개발 스택 전해질막 가스확산층 등해외업체와기술격차가높은스택핵심부품국산화기술개발 수소공급장치 압력 온도 수소제어센서 감압장치 이젝터등수소공급장치주요부품부피저감및모듈화 공기공급부품 공기압축시마찰 마모를최소화할수있는고속베어링기술을적용한공기압축기기술개발 수소저장부품 고압수소용기종류 크기에상관없이적용가능한용기및배관연결부품 충 방전부품기술고도화 - 고압수소용기 수소저장용기의가격저감을위한보강섬유국산화 독자적인와인딩기술확보 내구수명 안전성향상을위한 대핵심영역기술개발 부품신뢰성 잔존수명 단품부터모듈 차량레벨의수명을예측할수있는평가기술확보를통한차량내구수명향상

24 스택내구 안정 진동 충돌내구성및전기 기체누설안전성향상시킬수있는안전부품및체결기구패키지화 수소버스등모델다양황 수소버스개발 민간이용확대를위한수소버스개발추진 년평창올림픽경기장과울산에서수소버스 가시범운행 미래차기술개발로드맵 산업부 세계적수준의수소차기술유지 강화를위해차량가격저감 핵심부품의성능향상등을추진하고 충전소의국산화기술확보필요 가격저감 세계시장에서국내수소차가격경쟁력확보를위한가격저감 부품국산화 대량생산기술확보및부품공용화 핵심부품 글로벌대형부품업체와기술 시장경쟁이가능한국내부품업 체기술확보및내구성향상 상용차 버스 대형트럭등다양한모델의수소상용차개발 수소충전소 이동식충전소및압축기 충전기 고압부품국산화를통한인프라구축비용저감

25 [ 표 13] 수소차부품별추진전략 [ 그림 23] 수소차기술개발형태 수소연료전지차의한계점 제 장에서자세히서술 수소연료전지차의연료인수소는대부분화석연료를통해제조됨 부족한수소이송인프라에따른지역별수소충전가격편차가클것으로예상 수소는가연성 폭발성가스 국내고압배관 수소정밀센서기술국산화더딤

26 4 수소연료전지차시장전망및글로벌추세 수소연료전지차수요 년을기점으로본격적으로확대전망 수소연료전지차의시장전망은향후완성차업체의양산모델출시시기 수 소충전소등의인프라보급및지원정책 환경규제강도에따라변동될것 으로예상됨 [ 표 14] 글로벌완성차 FCEV 출시계획 수소연료전지차의수요전망은전망기관별로상이하지만 대체적으로주요글로벌메이저완성차업체들의양산코델출시가이루어지는 년을기점으로본격적으로시장형성기에접어들것으로전망 [ 그림 24] 세계수소연료전지차시장전망

27 [ 그림 25] 세계수소연료전지차시장전망 국가별수소연료전지차보급계획을보면 미국과영국은 년까지수소연료전지차의신차판매점유율이각각 를차지할것으로전망 일본은 년까지수소연료전지차의신차판매점유율은 에달할것으로전망됨 가장보수적인전망수치를공개한 도 년 년에수소연료전지차의신차판매점유율로각각 를제시함 지구온도상승 도 사수 를위해수소연료전기차와전기차는 년각각 만대와 만대 년 만대와 만대로확대되어야함 [ 그림 26] IEA의세계자동차시장전망전망

28 수소위원회출범 일스위스다보스포럼에서완성차업체및에너지 가스업체 중공업업체등 개업체가참여한 수소위원회 가공식출범 수소위원회발족을계기로완성차 에너지 부품제작업체간협업 공조체계가구축되어그동안완성차업체만으로한계에있었던수소차상용화실현에속도가붙을것으로전망됨 일독일본에서열린 제 차수소위원회총회 에서양웅철부회장이공동회장으로선출되고 현대차가회장 역할을맡음 현재수소위원회참여사는완성차 부품업체 개사 에너지 가스업체 개사 중공업 전철 광산기타업체 개사등총 개사로확대됨 [ 그림 27] 수소위원회 [ 표 15] 자동차선진국의수소차, 수소충전소보급계획 자동차선진국의수소차보급전망

29 제 장주요국가별수소연료전지차보급정책 종합비교 주요국가의수소차육성내용 [ 표 16] 주요국가의수소차, 수소충전소보급목표 (2030 년 )

30 [ 표 17] 주요국가별수소연료전지차보급정책 ( 상세 ) ~ ~ ~ ~ ~

31 [ 표 17] 국가별수소연료전지차보급정책 ( 상세 ) ~ ~

32 각국의수소차보급목표 구매보조금분석결과 한국 과도하게설정됨 [ 표 18] 각국의수소연료전지차정책로드맵 100만대 80만대 100만대 180만대 160만대 63만대 123곳 ( 23년) 900곳 1,000곳 1,000곳 1,000곳 520곳 최대 $13,000 (1,400 만원 ) 최대 208 만엔 (2,100 만원 ) 최대 20 만위안 (3,400 만원 ) 1,200만대 ( 세계2위 ) 920만대 ( 세계3위 ) 2,800 만대 ( 세계1위 ) 186천억 $ ( 세계1위 ) 49천억 $ ( 세계3위 ) 112천억 $ ( 세계2위 ) 최대 1.1 만유로 (1,500 만원 ) 620만대 ( 세계4위 ) 35천억 $ ( 세계4위 ) 최대 1.1 만유로 (1,500 만원 ) 180만대 ( 세계12 위 ) 26천억 $ ( 세계5위 ) 2,750 만원 430만대 ( 세계6위 ) 14천억 $ ( 세계11 위 ) 한국의 년 보급로드맵 만대가과연다른국가와비교할때적 정할수준인지판단하기위하여 연관산업규모측면 연간차량생산대수 국가경제규모측면 연간국가총 에서분석함 이때기준이되는국가는상기두가지기준에서공통적으로세계 위에 해당하는미국 일본 중국으로선정함 분석결과를매트릭스로표현하면아래와같음 [ 표 19] 우리나라 2030년 FCEV 보급로드맵적정수준진단 1 2 現 1 2 現 수소연료전지차구매보조금을동일방식으로분석하면아래와같음 [ 표 20] 우리나라 FCEV 적정구매보조금산정

33 2. 미국 자동차산업현황 세계 위자동차보유국가 세계 위자동차생산국가 미국은세계제 위의자동차보유국가로서 년기준전세계자동차보유 대수의약 에해당하는 억 만대를보유하고있음 또한세계제 위의자동차생산국가로서연간 만여를생산하고있는데 이는전세계자동차생산량의약 를차지하는수준임 자동차수출의경우미국은연간 여만대를수출하는데 이는전세계자 동차수출량의약 에해당 세계제 위수준 연간신차등록 내수판매대수 는 만대수준인데이는이는 년세계 신차등록대수의 에해당하는수준 세계 위수준 [ 표 21] 미국자동차산업현황 (2016년) [ 표 22] 미국의수소차, 수소충전소현황및보급전망

34 수소연료전지차보급전망 프로그램위주 캘리포니아주주도 수소연료전지차보급전망 년 만대 년까지최대 만대전망 국내에서 친환경차 또는그린카등 로통용되는개념으로 미국에서는 무 공해자동차 를공식적으로사용하고있으 며이는 년캘리포니아주에서최초로시작된 프로그램 을토대로하고있음 프로그램의핵심은 일정수준이상을판매하는자동차제작업체에게 크레딧 을부여하고 할당받은크레딧을충족하지못하는 업체는 크레딧당 달러의과징금 을납부토록하는것임 이를 통해각자동차사의무공해 저공해차량의생산 판매를유도하는시스템임 [ 표 23] 美 ZEV 프로그램주요내용 ~ ~

35 수소차지원정책 캘리포니아주 수소차구매보조금 기본 저소득자 추가 프로젝트를통해저소득자의 구매시 대당 추가지급 는 프로그램을통해 년신규차판매대수의 를 로달성계획 다인승전용차선 이용가능 현재미국 개주에서는 인이상탑승자가승차해있을때이용할수있는 제도를시행중임 단일 운전자의경우별도의비용 납부시이용가능 전기차 및기타대체연료차량 이상메탄올 합성 에탄올 천연가스 프로판등 에대하여는별도승인절차없이혼자탑승하 고도차선이용을가능토록함 법안유효기간 년 월 일까지 미 기준에부합한저탄소차량 의경우는 년 월 일까지 [ 표 24] 미국주별 HOV 이용제한면제현황

36 수소충전소지원정책 캘리포니아주정부가주관하는수소고속도로 확충사업 년부터 예비인프라구축에매년 만투자시행예정 주요고속도로 마일구간마다수소연료공급소건설계획 대도시 샌프란시스코 등 에수소스테이션설치 참여업체 자동차분야개업체 르노 닛산 혼다 폭스바겐 토요타 다임러 피아트 크라이슬러 현대기아자동차 수소공급분야 공공기관 캘리포니아주에너지위원회 미국에너지부 등 [ 그림 25] 미국 CA 州의 FCEV 및수소충전소보급체계 [ 그림 28] 미국 CA 州수소스테이션설치현황

37 [ 표 26] 미국자동차시장내비중 년의경우전기자동차는 기준미국자동차시장의 비중을기록했고 플러그인하이브리드 의경우 비중을차지했음 가솔린과전기자동차의중간단계에위치한하이브리드자동차의비중이감소하는추세이며 년전년대비 하락 현시점에서는가솔린자동차의비중이압도적인상황임 점유율 [ 그림 29] 2016년미국자동차시장동력원별비중 [ 그림 30] 미국수소연료전지차판매추이

38 3. 일본 자동차산업협황 세계 위자동차보유국가 세계 위자동차생산국가 일본은세계제 위의자동차보유국가로서 년기준전세계자동차보유 대수의약 에해당하는 만대를보유하고있음 또한세계제 위의자동차생산국가로서연간 만여를생산하고있는데 이는전세계자동차생산량의약 를차지하는수준임 자동차수출의경우일본은연간 여만대를수출하는데 이는전세계자 동차수출량의약 에해당 세계제 위수준 연간신차등록 내수판매대수 는 만대수준인데이는 년세계신차등 록대수의 에해당하는수준 세계 위수준 [ 표 27] 일본자동차산업현황 (2016 년 ) [ 표 28] 일본의수소차, 수소충전소현황및보급전망

39 보급계획 년 수소연료전지차 만대 수소충전소 곳 수소 연료전지전략로드맵월 일본의수소연료전지차지원정책은수소연료를차세대에너지로성장시킨다는 수소사회 실현을위한프레임내에서이루어지고있음 년후쿠시마원전사고이후일본전력공급의 를차지하던원전재가동이늦어짐에따라대체에너지확보차원에서수소연료에큰기대를걸고있음 일본은 월제 차에너지기본계획을통해 수소사회실현 을국가아젠다로설정하여세계최초로국가차원의구체적인실행단계에돌입 일본은 수소 연료전지전략로드맵 경제산업성 을통해수소연료전지자동차 가정용연료전지 수소발전 년고베 세계최초수소발전추진 등을도입추진 일본은 년수소이용의비약적인확대를바탕으로 년까지해외 호주 러시아등 로부터수소수입을포함한대규모수소공급시스템의확립을계획중 이를위해대용량저장 저비용수소수송기술개발을지원함 액화및 방식등을이용하여수소를대량수입하는방식을고려 [ 그림 31] 일본의수소사회실현을위한 3단계로드맵 아베총리는수소발전의전면적도입 수소공급체인마련 수소충전소건립 가속화를위한기본전략수립을내각에지시 년 하는등 년도쿄올림 픽을계기로일본의 수소사회진입 을위해수소에너지활성화에적극적임

40 프로젝트 일본은경제산업성주관하에민관합동으로 년부터연료전지자동차의실증시험프로젝트 프로젝트 를수행하여 수소충전소구축 수소연료전지실증및관련법개정을정비함 [ 표 29] JHFC 프로젝트목적 동프로젝트는 년까지총 단계실증사업으로시행되었는데 대표적인 사업으로는다양한서로다른제법 으로생산된수소원별수소충전소 설치및운영을꼽을수있음 종류의다른수소원에의한수소충전소설치를통해실증운전시험에서 획득한데이터와비교평가실시 [ 표 30] 수도권에있는 JHFC 실증실험용수소충전소 [ 그림 32] 일본의수소충전소 (JHFC 프로그램 )

41 구입보조금 국비최대 만엔 지자체보조금추가 도쿄 만엔 수소연료전지차구매시세제우대조치 에코카감세혜택 자동차중량세 취득세 면제 전기차도면제 기타지자체별자동차세감면 [ 그림 33] 일본의수소연료자동차구매보조금및세제혜택 ~ 수소충전소지원 충전소설치보조 한곳당설치비용의최대 최대 억엔 충전소운영보조 한곳당최대 만엔운영보조금지급 일본의수소연료전지관련예산년 억엔 억엔 연료전지및수소충전소보급 억엔 연구개발비 [ 그림 34] 일본의수소연료전지관련예산 (2017년. 회계년도 )

42 수소충전소일본연합 결성 지금까지각사가개별로수소충전소를설치해오던것과는달리 년부터일본산업계가공동출자회사를설립하여수소충전소확대추진 공동출자회사는자동차업계 도요타 닛산 혼다 에너지기업 도쿄가스 이와타니산업 도쿄통상 및정부기관 일본정책투자은행 등이참여함 정부는출자하지않고수소충전소 개소당최대 억 천만에의보조금을지원예정 년 월까지수소연료전지차용수소충전소 개소구축계획 사업기간 년 [ 그림 35] 일본의수소충전소공동출자회사 주유소에전기차 수소차병행설치허용 시험운용후법개정 경제산업성은최근기존주유소에전기차와수소차에필요한전기및수소공급시설을병행설치할수있도록관련규제를완화하기로함 우선특구를지정해시험운용한뒤관련법개정을추진하기로함 [ 그림 36] 일본의수소충전소공동출자회사 우리나라는위험물안전관리법시행규칙 별표 에따라주유소에전기차 수소차충전시설설치가능함

43 4. 중국 자동차산업 세계 위자동차보유국가 세계 위자동차생산국가 중국은세계제 위의자동차보유국가로서 년기준전세계자동차보유 대수의약 에해당하는 억 만대를보유하고있음 또한세계제 의자동차생산국가로서연간 만여를생산하고있는데 이는전세계자동차생산량의약 를차지하는수준임 자동차수출의경우중국은연간 여만대를수출하는데 이는전세계자 동차수출량의약 에해당 세계제 위수준 연간신차등록 내수판매대수 는 만대수준인데이는 년세계신차 등록대수의 에해당하는수준 세계 위수준 [ 표 31] 중국자동차산업현황 (2016 년 ) [ 표 32] 중국의수소차, 수소충전소현황및보급전망

44 보급계획 년 수소연료전지차 만대 수소충전소 곳 내연기관차는선진국에열세인정 신에너지차로만회전략 중국은내연기관차 전기차모두세계 위판매국가이지만토요타 일본 미국 벤츠 독일 등글로벌메이저완성차와견줄만한자국자동차업체를보유하지못하고있음 이에중국에서는 세기는내연기관차에서비록선진국에뒤쳐졌지만 세기에는신에너지차 전기차 수소연료전지차 분야에서선진국에앞서글로벌자동차패권을차지하고자함 실제중국은지난 년 중국제조 를발표하여 대신흥전략산업중하나로신에너지및신에너지자동차를포함 최근에는중국국영자동차 사가통합움직임이포착되는데시장에서는이러한동향이중국정부의신에너지차량육성정책과관련있다고보고있음 [ 그림 37] 중국의신에너지차야망 [ 그림 38] 중국의수소차굴기

45 중국이신에너지차에주력할수밖에없는이유 심각한대기오염 중국의환경문제는현재국가의존립를위협하는가장위험한요소로평가되 고있으며 이중에서도대기오염은가히재앙수준으로불리울정도로중국 정부가시급히해결해야할과제로인식됨 [ 표 33] 중국의환경오염실태 ~ 미국보건환경연구소의제 차세계대기보고서 에따르면 에따른전세계사망자 만명중중국에서 만명의사 망자가발생하였으며 이중석탄발전에의한사망자가약 만명에달할정 도로중국의석탄연소및기타대기오염배출원의피해가심각함 이에따라 향후중국정부의대기오염배출원에대한강력한환경기준강화가예상됨 [ 그림 39] 전세계 PM2.5 배출추이 (1990~2015 년 )

46 신에너지차의무판매제 년 년 년부터중국에서연간자동차생산량혹은수입량이 만대이상인기업 은의무적으로신에너지차 전기차 수소연료전지자동차 를전체판매대수중 일정비율이상판매해야함 신에너지자동차판매대수 회충전가능거리등을점수화하여해당기업이 충족해야할점수도달여부로의무달성여부를판정함 예를들어 현대차의경우중국에약 만대판매를하고있는데 년기 준 에해당되는 만포인트가필요하고 만포인트를채우기위해서 아래의포인트표 왼쪽표 에따라전기차또는수소차등신에너지차의 회충전가능운행거리에따라가중치를부여함 신에너지차가산점표준 [ 그림 40] 중국의신에너지차주요정책 전기차의경우 회충전으로 미만운행하는차에대해가중치 를 부여하고점진적으로높여 이상운행이가능한차는가중치 를부 여함 따라서연간 만대의내연기관차량을생산하는업체는가중치 인 에서최대 를운행할수있는전기차로만판매할경우 만대 를팔아 만포인트의 크레딧점수를확보할수있게되는구조임 보조금정책변화 전기차는축소 수소연료전지차는유지 순수전기차및플러그인자동차보조금은단계적축소 년 는차량구매시각각최대 만위안 만윈안까지보조금을지원받으나 년에는 년엔는 축소될예정임 수소연료전지차구매보조금 만위안 승용차 만위안 승합 화물차 수소충전소구축비용에 보조금지원

47 5. 독일 자동차산업현황 세계 위자동차보유국가 세계 위자동차생산국가 독일은세계제 위의자동차보유국가로서 년기준전세계자동차보유 대수의약 에해당하는 만대를보유하고있음 또한세계제 의자동차생산국가로서연간 만여를생산하고있는데 이 는전세계자동차생산량의약 를차지하는수준임 자동차수출의경우독일은연간 여만대를수출하는데 이는전세계자 동차수출량의약 에해당 세계제 위수준 연간신차등록 내수판매대수 는 만대수준인데이는 년세계신차등 록대수의 에해당하는수준 세계 위수준 [ 표 34] 독일자동차산업현황 (2016 년 ) [ 표 35] 독일의수소차, 수소충전소현황및보급전망

48 보급계획 수소연료전지차 만대 년 수소충전소 곳 년 독일친환경차보급정책 모빌리티 이모태 독일은 년 월민관합동으로국가 모빌리티플랫폼 을구성하고 년까지전기차 만대를보급한다는전략인 모빌리티 을발표 모빌리티 은순수전기자동차나플러그인하이브리드외에도수소연료전지차량에도적용됨 독일은전기차보급확대를위해 년 전기자동차지원에관한법률이하 전기자동차법을제정하여 년부터시행함 여기에는 모빌리티의개념확대 무료주차장제공 버스전용차선운행 충전시설확대 연구개발지원등의내용이포함됨 전기자동차법 은지방정부에서추진중인개별적인제도를연방정부차원에서체계화하기위한것으로 법에규정된각종지원방안에대한구체적인시행방안은지방정부에위임되며개별주 지자체의시행여부에대해법적구속력을갖지않음 [ 표 36] 독일전기자동차법주요내용 (2015~2026년까지시행 ) ~ 전기자동차법 의실효성에대한이견이나법조항에대한반대의견이다수 제시됨 오랜기간논란이되었던전기차구매보조금이동법에서도도입되 지않았고 전기차의버스차로통행에대하여일부대도시에서는반대함

49 수소연료전지차 수소충전소보급정책 프로젝트년 독일의 및수소충전소보급은 년까지의클린에너지파트너십 과 년이후의 프로젝트로구분됨 ~ [ 표 37] 독일의 FCEV 및수소충전소프로젝트 년까지의 시장형성을위한수소충전소의정비는 프로젝트안에서실시되었으며 예산은국가수소기구인 의 를통해지원됨 는 년부터 년까지총 억유로를수소연료전지개발등에투자 는 년이후의수소충전소사업계획책정과보급지역분석 운영등을수행하기위하여에너지업체 개사 의공동출자회사형태로참여한프로젝트임 향후독일의수소충전소보급은 가수소충전소의계획 설치및운영을담당하고 와 의참가기업들이자금을지원하는체계로이루어지며 는 년까지약 만대의 보급과 개소의수소충전소설치목표를제시함

50 [ 표 38] 독일의 FCEV 및수소충전소보급체계 [ 표 39] 글로벌완성차 FCEV 출시계획 수소연료전지기술도입을위한지원 최대 지급 년간의논의끝에독일정부는연료전지의난방기기시장도입을지원하기 로함 월관련법안가결에따라현재독일재건은행 을통해최고 만 에이르는지원이이뤄지고있음 이를통해수소전지구매에따 른부담경감 수소연료전지생산총진및생산비용감축이예상됨 현재독일은수소연료전지개발관련후발주자 현재수소연료전지개발관련도요타 혼다 현대차및 등일본과한 국이선두를달리고있음 ~ 기술개발촉진을위해독일자동차사는 월스위스다보스에서는현대 차 도요타 혼다 벤츠등 개글로벌완성차기업의연합하에 수 소위원회 를출범해수소차의상용화를앞당길수있도록협력함

51 6. 한국 자동차산업현황 세계 위자동차생산국가 세계 위자동차수출국가 한국은세계제 위의자동차보유국가로서 년기준전세계자동차보 유대수의약 에해당하는 만대를보유하고있음 또한세계제 의자동차생산국가로서연간 만여를생산하고있는데 이 는전세계자동차생산량의약 를차지하는수준임 자동차수출의경우한국은연간 여만대를수출하는데 이는전세계자 동차수출량의약 에해당 세계제 위수준 연간신차등록 내수판매대수 는 만대수준인데이는 년세계신차등 록대수의 에해당하는수준 세계 위수준 [ 표 40] 한국자동차산업현황 (2016년) [ 표 41] 한국의수소차, 수소충전소현황및보급전망

52 보급목표년 수소연료전지차 만대 수소충전소 곳 보급목표 점점확대 수소연료전지차 전기차를포함하는현재우리나라의친환경자동차에대한보급목표는실질적으로제 차환경친화적자동차개발및보급기본계획 이하 제 차환친차기본계획를근간으로함 제 차환친차기본계획에서 년수소연료전지차및수소충전소보급목표로각각 천대 개소를목표로함 년까지는누적기준 만대 개소를목표 이후 년미세먼지관리특별대책 에서 년수소차및수소충전소보급목표가각각 만대 개소로강화됨 수소차 천대목표 수소충전소 개소목표 새정부들어발표된 대국정과제에서신정부임기만료해인 년까지수소차 수소충전소를각각 만대 개소보급하기로함 [ 표 42] 한국의수소로드맵추이 지원제도 차량구매보조금 만원 국비 각종세제지원 현재수소연료전지차 승용 구매보조금으로국비 만원지원 년까지 정부 지자체 법인구입시에만 만원 정액 지원 년부터 일반인에게도구매보조금지원 지자체별로추가로최대 만원까지지원년 구매 등록 운행단계에서각종세금감경 전기차에지원되는세제혜택은감소추세인데비하여 수소연료전지차에지원되는세제혜택은계속유지됨 세계적인추세와이와동일함 수소충전소보조금년 한개소당구축비의 최대 억 지원개소시범지원

53 [ 표 43] 전기차 vs 수소차구매시인센티브비교 수소차산업현황 생산 년세계최초수소연료전지차 양산체제 현대차투산 연료전지스택및수소저장장치핵심부품국산화 완료 보급 국내 대보급 월기준 지자체 공공기관중심 높은차량가격및수소충전소보급문제등으로민간보급에는한계 수소충전소 국내석유화학단지및수도권중심으로 개소운영중 연구실험용중심으로운영중이며 민간이용이가능한충전소는 개소 수소충전소설치비용 약 억원 이높고 부품국산화율이 수준에불과 수소수급 연간수소생산량 만톤 주로정유및석유화학업체에서부생수소를생산하며 생산된수소는대부분공정내자가소비또는인근석화사에 을통한물량거래에사용 수소차에활용가능한수소는약 만톤 수소차 만대분 18) 적용기한 : 20 년 12 월 31 일 ( 17 년세법개정안본회의통과 ~2 일 ) 19) 적용기한 : 19 년 12 월 31 일 20) 국토교통부고시. 자동차등록번호판등의기준 21) 12 개소 : 환경부 (4), 산업부 (1), 국토부 (1), 지자체 (1), 민간 (5)

54 공공기관친환경차의무구매비율상향 공공기관및지방공기업은매년신규로구입또는임차하는차량의 이상을친환경차로의무구매해야함 친환경차의 이상은전기차또는수소차 년까지 목표로단계적상향 수소차시범사업 [ 표 44] 국내수소차시범사업현황 ~ 수소복합충전소 복합휴게소 추진 수소충전소보급확대를위해정부는수소 가스 전기차충전및휴게기능을융합한복합휴게소 를 년까지총 개소건설추진 [ 그림 41] 복합휴게소개념도 최근한국주유소협회 한국수소산업협회간수소충전소사업에관한 체 결 등주유소사업자의수소충전소인프라확대협력방안이추진중

55 수소융합얼라이언스구축 수소차보급확대에는수소차제조업체뿐만아니라 수소제조 유통 충전소설치및운영등다양한사업자의협조동반되어야함 이에관련부처와민간의적극적인참여와협력을통한역량결집을위해민관이참여하는 수소융합얼라이언스 가창설됨 외국의사례를벤치마킹 미국 일본 수소연료전지전력협의회 독일 [ 표 45] 수소융합얼라이언스 수소차보급활성화지원관련국회입법발의현황 미세먼지대응 신정부국정과제등친환경자동차보급확대필요성이부 각되면서 대국회에서도관련법안이발의되고있음 [ 표 46] 수소연료전지차보급활성화관련법안

56 [ 그림 42] 수소연료전지차보급활성화관련법안 국회신 재생에너지포럼 수소산업특별법 발의준비중 국회신 재생에너지포럼소속의원을중심으로하여 대국회내국가차 원의수소산업육성및수소에너지이용확대를골자로한수소산업특별법 가칭 을제정하는것을목표로함 산업계수소에너지이용확대 최신동향 한화에너지 세계최초로부생수소를연료로한수소연료전지발전소착공 동서발전과손잡고수소연료전지사업에진출 현대제철 수소생산량증설발표천톤천톤 현대 넥쏘 기준하루 대충전가능 [ 그림 43] 국내수소에너지신규투자동향 ( 언론기사 )

57 제 장국내수소연료전지차보급관련검토사항 1. 수소연료전지차의한계점 세계수소생산의 는화석연료를연료로생산 전세계연간 만톤의수소가생산되는데이중 를천연가스 석탄 등화석연료를통해생산함 나머지 는물을전기분해하여제조함 언론등을통해수소차가 궁극의친환경차 로통용되고있지만현대사회에서사용되는대부분의수소 는화석연료를원료로제조된다는점 또한나머지 의전기분해법역시우선적으로전기분해를통해생산돼야하는데 이는재생에너지원을통해이뤄질때에만의미가있다 친환경적이다 는점에서 수소연료전지차 무결점친환경차 라는일반적인식에대하여비판적수용자세를가져볼필요가있음 [ 그림 44] 세계수소생산원료현황 다만현재까지의출간된국내외다수의논문 기고등에서대부분수소연료전지차 가전기자동차 보다 2 배출등여러관점에서환경친화적이다라는입장을공통적으로견지함 수소제조시설 일부지역에국한 지역별수소가격차이발생 국내에서석유화학단지가밀집되어있는울산 여수 대산등일부지역에서수소제조시설이가동중에있는데이를전국의수소충전소까지이송 연결하는배관망이부족함 국내의울산 여수 대산 반월 시화공업단지등에설치된수소배관의총길이는약

58 특히 충전 충전압 은최종충전소까지지하 으로공급되지만 현재국내의수소운송 충전압 은파이프라인운송이 튜브트레일러운송이 의비중을점하고있음수소튜브트레일러 차량으로공급시유통상의위험성을지님 또한수소제조시설이있는석유화학인근지역의수소판매가격은저렴하고석유화학단지와원거리에위치한상대적으로대도시지역의수소판매가격은유통비용상승으로고가로형성되는문제가발생함 현재정부에서적정수소충전가격으로제안되는가격은 년 만 운행시경유차와운영비가유사한 원 수준임 [ 그림 45] 수소이송현황, 적정수소가격국내수소생산, 이송현황적정수소가격 ( 안 ) 정부에서추진중인복합휴게소 수소복합충전소 역시안전측면에서는볼때권고할수있는방안이라고보기어려움 복합휴게소는고속도로휴게소에 충전소 전기충전소 수소충전소를한장소에건설한다는것인데가연물 수소 폭발성가스 산소 대기 점화원 정전기 이한장소에있게되어연소가용이한환경임 특히대기가건조한봄 가을및정전기가발생하기쉬운겨울 정전기발생은습도와반비례 [ 그림 46] 연소의 3요소

59 전과정분석 시가장유리 단 차량제작과정에서는 배출큼 수소연료전지차는전기차와달리자체적으로전기를생성하여사용하기때문에현재출시중인친환경차량중에서전과정분석 시 2 배출이가장적은것으로나타남 전기차는차량을구동하는전기를외부에서충전하는관계로 해당국가의전기생성 단계에서에너지원별전원믹스가어떻게구성되어있는가에따라친환경성이크게좌우됨 다만수소생산시 2 가배출되므로 부생수소생산 국내전체수소생산량의약 차지 수소연료전지차역시 친환경차라고단정지을수는없음 [ 그림 47] 차종별 Well to Wheel 온실가스배출량 차량제작과정 으로범위를한정할경우수소연료전지차는낸연기관대비파워트레인구동부품생산 수소차 전기차에만있는구동모터 등 에따른 2 발생량이크게나타남

60 [ 그림 48] 차종별 C2G(Cradel to Grave) 결과 [ 그림 49] 차종별 vehicel cycle( 차량제작시배출되는온실가스 ) 비교

61 수소연료전지자의한계점 수소의화학적특성 수소 가연성가스 수소는무색 무취의극도의가연성가스로서화재와폭발위험방지를위해사업장에서취급에엄격한주의를요하는위험물질임 제조소등에서수소를취급하는경우 해당장소에유해 위험문구로 극인화성가스 열 스파크 화염 고열로부터멀리하시오 등을표기해야함 [ 그림 50] 제조소등의수소경고표지 가스중폭발범위가 아세틸렌 다음으로두번째로넓음 모든가연성물질 액체 기체 에는해대기중에일정농도이상이되면폭발할수있는 를의미하는 폭발범위 가존재함 폭발범위에는폭발하한계와폭발상한계가있는데수소는폭발하한이 폭발상한이 여서대기중의수소가 이면폭발할수있음 당연히폭발범위가넓으면넓을수록폭발개연성이커지는데 가연성가스중 아세틸렌 다음으로수소가폭발범위가넓음 수소가가볍고휘발성이강해설령수소차내수소저장탱크밖으로누출되더라도대기중에금새희석되므로문제가없다는주장이있으나 반론 밀폐된곳 무창층 창이없는곳 지하주차장등과같이기체순환이원활하지못하는제한된공간의경우미량의가스누출로도인명사고가발생할수있음 실제로화재발생시이를진압하는데사용하는소화기의경우 소화기혹은할로겐소화기는안전사고예방 질식사등 을위해지하층 무창층 또는밀폐된공간에는설치할수없도록규정함 소화기구및자동소화장치의화재안전기준제 조제 항

62 [ 표 47] 주요가연성물질의폭발범위 외국은가스차량의주차및터널통행규제 가스차량라벨링표시제운영 가연성가스차량의안전성은가스누출로인한화재및폭발과깊은관련이 있음 따라서가연성가스차량구매가자유로운외국에서는밀폐된공간에 서의 차및 차사고발생을방지하기위해대부분가연성가스차량의주 차및터널통행규제와함께정기검사규제 그리고가연성가스차량임을알 수있는스티커를부착 하는등의규제를마련및시행하고있음 [ 그림 51] 가스차량주차금지안내표지 폴란드벨기에체코 [ 그림 52] 가스차량표시 (Label or Sign) 호주뉴질랜드터키

63 수소 고압압축상태저장 높은온도상태 정밀센서기술이관건국내수소저장탱크제작기술은 센서기술은 수소는수소연료전지차내수소저장탱크에서많은양을저장하기위하여대기압보다 배높은고압으로압축저장되어있음 이경우 보일 샤를의법칙 이상기체상태방정식 에따라압력이높아지게되면온도가상승함즉 이러한수소저장탱크의고온 고압을견딜수있는탱크 배관및정상압력 온도초과시이를감지할수있는센서기술이수소연료전자차제작의핵심사항임 국토교통부의발표 에따르면국내수소연료전지차제작기술은대부분 이상국산화가이루어졌지만 안정성확보에핵심부품인수소저장장치중고압고온상태에내구성을유지해야되는 고압배관 피팅 그리고 수소농도센서 에대한국산화는아직미흡하며주요부품은수입에의존 수소 폭발등급 등급 가장폭발성강함 폭발성가스를제조 취급 저장하는경우해당가스의폭발등급에맞는기준을준수하여야함 아래표에서 틈새 가작은가스일수록폭발성이강함 수소는국가기준으로폭발성가스중에서도가장폭발성이강한물질로분류됨 [ 그림 53] 각국의폭발등급분류

64 2. 정책제안 해외 수소수입대신 국내수소제조시설에인센티브필요 현재학계및정부일각에서제안되고있는해외 수소수입은국내의수소수급상황및수소차보급전망이비추어시급해추진해야할사항은아님 국내제조업 정유 석유화학 철강등 에서생산되는연간수소량은약 만톤이며 이중약 만톤이외부판매되고있음 수소차 만대분 정부자료 수소차보급및시장활성화계획 에따르면수소연료전지차에활용가능한수소는약 만톤이며 이는수소연료전지차 만대분이충전할수있는수준임 현재운행중인국내수소연료전지차가 대 월기준 에불과하며 정부의 년 년로드맵이각각 만대 만대보급인점을고려하면현재국내의수소제조시설 대부분부생수소생산 운영을통해서도적어도수소차보급초기인 년까지는수소차충전에필요한수소공급이가능함 하지만 년이후국내에도본격적인수소에너지활용시대에접어들어 수송부문 산업부문에걸쳐수소수요량이현재의공급량을뛰어넘을수있으며 이경우외국으로부터값비싼수소를수입하기보다는국내수소제조시설의신규투자를지원하는방안이타당함 제 장수소제조방법에서언급한바와같이 전세계수소의 가대량생산 경제적생산성확보를위해화석연료를원료로하여사용하고생산되고있음 [ 그림 54] 세계수소생산원료현황

65 일부국가 수력발전비중이높은노르웨이 캐나다 에서만물을전기분해하여 순도가높은수소를생산하는실정임을감안하면 외국에서 를배출하지 않고제조되는수소를확보 수입 하는것자체가현실적이지않음 설명노르웨이등지에서 수소를수입한다고하더라도 국내수소 충전가격상승을초래하지않는충분한물량의확보가선결되어야됨 자칫 수입국위치에서교역상의불리함을감내하고고비용의수소를수입하는 것은국내수소충전가소인상및외화낭비를초래할공산이큼 수소를수입하는비용으로국내수소제조시설의신규투자를지원 하는것이국부유출방지및국내제조업투자활성화차원에서바람직함 [ 표 48] 노르웨이, 캐나다의발전믹스 (2016 년 ) 노르웨이 캐나다는값싼수력발전을활용하여물의전기분해를통한수소 제조가가능 양국가는전세계에서전기요금이가장저렴한국가에속함 산업용전기요금기준 년 노르웨이는 국가중가장저렴 캐나다 는일곱번째로저렴한국가에속함 가정용전기요금기준 년 노르웨이는 국가중두번째로저렴 캐 나다는세번째로저렴한국가에속함 이에반해한국의전기요금은노르웨이 캐나다보다상당히비싼편 산업용전기요금기준 년 한국의전기요금은 로서 국가 개국가중 번째로저렴 평균 가정용전기요금기준 년 한국의전기요금은 로서 국가 개국가중 번째로저렴 평균 또한수자원환경이좋지않은 연중강수량편차심함 우리나라의여건상수 력발전을대폭확대하기어려운상황임 그러므로물의전기분해를통한 수소생산이어려움 바이오매스를통한수소제조는 결국화석연료에의한수소제조가불가피함 배출이동반됨

66 [ 표 49] 국가별전기요금비교 (2016 년 )

67 수소제조시설신규투자에대한세액공제 조특법조문명확화 수소제조시설 이환경보전시설투자세액공제수급대상이되도록조세특례제 한법문구수정 의미명확화 현행 환경보전시설투자세액공제 대상 대기오염및악취방지시설 생략 탈황시설 석유및석유대체연료사업법 에의한석유속에함유된황을제거또는감소시키는시설 중유를재가공하여유황성분의제거 분해 정제과정을통하여휘발유 등유 경유를생산하는시설은제외한다 무공해 저공해자동차연료공급시설 대기환경보전법 에따른무공해자동차나저공해자동차의연료공급시설 건의안 환경보전시설투자세액공제 대상 좌동 무공해 저공해자동차연료제조및공급시설 대기환경보전법 에따른무공해자동차나저공해자동차의연료제조및공급시설 생략 공제율 대기업 중견 중소 적용기한 생략 공제율 좌동 적용기한 좌동 대형수소연료전지차안전기준마련필요 현재수소연료전지차안전기준은 톤미만차량에대한안전기준만수립되어있음 현재수소전기버스는시범운행중 평창 이나 상용차는승용차에비하여사고발생시대형안전사고로연결될수있으므로대형수소연료전지차에대한안전기준마련이시급히요구됨

68 수소충전소에대한안전기준마련및실증시험필요 주유소는안정성 환경성을최우선으로관리됨 간이주유소도입철회 설치등 가연성가스 폭발성가스인수소를충전하는주유소에대하여실증시험을기반으로한안전기준마련도입이시급히요구됨 주유소는가연성물질을취급하는장소인관계로현재관계법령 위험물안전관리법등 에의거하여엄격한설치 운용기준이요구됨 과거정부의간이주유소도입안년 역시소관부처 소방방재청 학계의검토결과기존주유소대비동일한수준의안정성확보가어려운것으로판단되어결국도입계획이철회된바있음 이는주유소안전관리와같이안정성이최우선되는장소는엄격한관리가필요하다는것을정부가인정한것임 동일맥락에서현재추진중인다중이용시설인고속도로휴게소에서의 복합휴게소수소복합충전소 에대한안전기준마련이시급히요구됨 현재국내주유소는차량주유시화재폭발방지등을위해휘발성유기화합물 를회수하는 주유소유증기회수설비설치 를 년말까지의무설치하여운영중에있음 주유소한개소당설치비용 최소 천만원 최대 천만원로파악 이중정부의보조금은최대 천만원수준에불과 일반주유소대비약 억설치비가더부담되는클린주유소운영중 자발적 수소연료전지차전용번호판 혹은라벨링 필요 전기차와구분되는번호판필요 혹은외국사례 처럼 가스차 임을표시하는스티커부착등 현행 수소차 전기차가동일한번호판을사용하고있음 개선안 수소차전용번호판으로개발필요 [ 그림 55] 현행전기차 수소차전용번호판

69 붙임 1 미국 ZEV 프로그램 프로그램 이란 년미국캘리포니아주대기자원위원회 를통해차량의배기가 스배출량을줄이기위한목적으로처음제시됨 이후전기차의판매부진 인프라부족 배터리기술미흡등으로규제안이폐기됨 이후수정 보완을거쳐 년부터현재와같이내연기관차판매량에따라 업체별로 의무크레딧을할당하고대형업체 와중형업체 로구분해서차등규제하는방식으로바뀜 캘리포니아에서자동차를판매하는업체들은연간평균판매량을기초로 크레딧 을할당받고 크레딧의무할당량을충족하지못하 면 크레딧당 달러의과징금 을물게됨 할당된크레딧은 플러그인하이브리드차 하이브리드차 고효율내연기 관차량등을판매해취득할수있음 크레딧은탄소배출권거래처럼 업체간거래가가능함 현재미국내 개주 및워싱턴 에서 프로그램을시행중 최근 대상지역을중서 북동지역등 개주로확대하였으며 이에따라 년수소차 보급전망이기존 만대에서 만대로 배확대됨 수소연료전지차 구매지원금대당 이며 캘리포니아주거주자중 저소득자의경우구매또는리스시 리베이트를추가제공함 프로그램을통한미국의무공해자동차보급목표 만대 년

70 [ 그림 56] ZEV 시행지역및대상업체기준 미국 ZEV 프로그램시행지역 * ** ~ ~ ~ ~ ~ ~ 프로그램의무적용대상업체 이전 년간캘리포니아에서판매된승용차 소형트럭 의평균판매량을기준으로대상업체를분류함 년기준캘리포니아주에서자동차를 대이상판매하는제조업체는 개이며 이중대형업체 로분류되는제조업체는총 개업체임 [ 그림 57] 캘리포니아주승용차및소형트럭연간판매량추이

71 [ 그림 58] 2015 년 ZEV 프로그램대상업체 현재평균판매량이 만대초과인업체들을대형업체 로분류하고있으나 년부터 만대로기준이강화됨 이에따라지금까지중형업체 로분류되어있는 현대자동차 기아자동차 메르세데스 벤츠 폭스바겐등도대형업체 로분류전망 의무판매비율 년 년 자동차제조업체의평균생산량에 의무판매비율을고려하여총 의무크레딧을할당함 의무판매비율은 년부터규정이강화 되어 년 까지높아짐 년에 로낮아지는것은크레딧을취득할수있는자동차종류를더욱제한하기때문이며 기술력및시장상황을고려해 년까지단계적으로의무판매비율을상향 대형업체에게는 최소판매규제및차종별최대판매비율임적용되고 배터리전기차와수소연료전지차같은순수전기차를일정비율이상판매해야함 [ 그림 59] ZEV 의무판매비율추이 (2009 년 ~2025 년 )

72 년부터 만이 크레딧산정에인정 년 년까지는 이적용되었으며 년부터는보다강화된규제 이시행될예정임 년부터 크레딧취득가능대상차량이강화됨 이전에는하이브리드차등저공해차량으로도크레딧을취득할수있지만 년부터는순수전기차 와플러그인하이브리드 만인정됨 차량한대당최대인정가능크레딧도기존 크레딧 크레딧으로축소 실제로중형업체는 년까지는하이브리드차 나고효율내연기관차로할당된크레딧을전부채울수있었지만 년부터는순수전기차 와플러그인하이브리드차로대응해야함 대형업체는 년부터총판매량의 에해당하는 의무크레딧을할당받아순수전기차 로최소 이상취득해야하며 플러그인하이브리드차로취득한크레딧은최대 까지만인정됨 년평균생산량이 만대인업체를가정하면 총 의무판매비율인 중순수전기차 로 크레딧 이상취득해야하며플러그인하이브리드차는 크레딧까지만인정 [ 그림 60] ZEV 크레팃부여기준 (2018 년이후 )

73 붙임 2 수소연료전지차보급예산추이 (2013~)

74 붙임 3 18 년수소연료전지차보급예산 ( 안 ) 에관한환경시민단체의견 32) 문제점 친환경승용차보급 미세먼지저감효과없다 국회예정처보고서 미세먼지관리특별대책의현황과개선과제 에따르면친환경차 만대목표달성해도 년현재전체자동차등록대수약 만대의 수준에불과하고 수송분야의미세먼지는주로경유차특히화물특수차 에서배출되므로승용차위주친환경차보급사업으로대기질개선효과기대하기어려움 친환경차보급은국토부 는산업부로 환경부는미세먼지원인규명부터제대로 국무조정실작성 기후변화대응체계개편방안 에따라친환경차보급사업등은교통부문온실가스감축책임부처인국토부로이관하고 친환경차 사업은산업부로이관함으로써환경부는미세먼지측정 예보 원인규명등소관업무에집중해야함 검토결과 전액삭감 미세먼지저감효과를위해서는전기승용차보급대신노후경유차조기폐차및 동시저감장치부착등수송부문대책에적극적재정지원해야함 수소차보급실적부진하고 수소연료조달방안이미흡하며 인프라구축비용이과다한점과특정기업에대한특혜논란등을감안하여전액삭감 대부분현대차계열사및협력사에보급

75 붙임 4 자동차세과세현황

76 붙임 5 외국의수소에너지활용관련정책 [ 그림 59] 주요국가의수소관련정책개요 [ 그림 60] 주요국가의수소차, 수소충전소보급계획

77 붙임 6 외국의자동차온실가스, 연비규제 유럽 온실가스규제 기준 소규모제작사기준강화 현행 년 차기 년 현행차기 온실가스 연도별 년 복합모드환산치 만 만대 년대비 년 저감 만 만대 년대비 저감 미국 온실가스 연비동시규제 기준 소규모제작사기준강화 현행 년 차기 년 현행차기 온실가스 만대미만 한정대수에 대해 완화기준적용 연비 년총 만대 년 만대 만대미만 연도별기준을 년씩연기하여적용 예 년은 년기준 년은 년기준적용으로 수준완화 연도별 연도별기준적용 만대미만 년 까지총 만대에한해 완화기준적용 만대미만 완화규정 삭제 일본 연비규제 측정모드 년기준 년기준

78 참고문헌 국내문헌 국제수소에너지산업포럼자료집 국회신 재생에너지포럼주최 제 회수소융합포럼얼라이언스포럼자료집 세계국가편람 한국수출입은행 수소경제사회준비를위한국내외정책동향 융합연구정책센터 월 년정부예산안평가 의견서 환경운동연합 친환경시대 수소차인프라확산가능한가 이채익 신보라의원실주최 세계자동차통계 한국자동차산업협회 자동차산업 수소차특집신영증권 자동차리포트 삼성증권 수소에너지상용화를위한수소생산 저장 운송 충전 이용사업화세미나자료집 산업교육연구소 주요국가의전기자동차보급정책및정책제언 대한석유협회 월 수소경제사회실현을위한정책방향설정대토론회 국회신 재생에너지포럼주최세미나자료집 친환경자동차의무판매제도입의비판적검토 한국경제연구원 년 주요국과의비교를통한국내수소산업의발전방안도출 에너지경제연구원 봄호 년수소연료전지차보급사업보조금업무처리지침 환경부 월 전기자동차충전인프라구축을위한선도국의법제도정비및지원제도 세계에너지시장인사이트제 호 에너지경제연구원 신에너지시대를여는수소산업의성장가능성과발전과제 산업연구원 월 삼정 호 년 제 차환경친화적자동차개발및보급기본계획 관계부처합동 친환경자동차보급정책평가및발전방안연구 환경부 월 수소연료전지자동차시범보급타당성조사연구 환경부 월 미래수소경제실현을위한기반구축연구 수소경제이행의산업및국민경제파급효과분석 에너지경제연구원 수소에너지제조기술동향 한국과학기술단체총연합회 그외정부보도자료 환경부 산업부 국토교통부등 언론기사등

79 외국문헌 일본환경성 월 월 자동차기술회 년 년 그외일본환경성 경제산업성 석유연맹홈페이지등