세계 각국은 에너지 위기와 기후변화에 대응하는 지속가능한 에너지공급 시스템을 구축하기 위해 그린에너지를 개발하여 보급하고 에너지 절약 시책을 시행하는 등 다방면으로 노력하고 있다. 그러나 다양한 대안 중에서도 모든 에너지원으로부터 생산 가능하고, 전기에 비해 저장과 이동이 용이하며, 사용 단계에서 오염을 발생시키지 않는 수소에 기반한 에너지시스템을 구축하는 것이 가장 근본적인 대안으로 평가받고 있다.
수소에 기반한 사회 즉, 수소경제의 구현을 위해서는 우선, 수소의 제조 및 이용에 관한 기술개발에 집중해야 할 것이며, 이와 병행하여 수소공급 인프라를 구축할 필요가 있다. 그러나 수소공급 인프라를 구축하기 위해서는 막대한 투자비가 소요되기 때문에 연료전지의 상용화가 보장되지 않는다면 수소공급 인프라 구축에 누구도 선뜻 나서기가 어렵다. 하지만, 반대로 수소공급 인프라가 구축되지 않으면 연료전지의 기술개발과 상용화를 위한 노력들이 물거품이 될 수 있다. 우리는 이러한 문제를 연료전지의 상용화와 수소공급 인프라 구축 간의 "chicken and egg" 딜레마라 부르며 수소경제의 실현을 위해서는 이를 효과적으로 해결하는 것이 핵심적이다.
기존 연구들에서는 수소공급 인프라의 효율적 구축방안을 분석하고 효과적 이행 전략을 제시하기 위해 주로 확산모형과 로지스틱스 모형 등을 활용하였다. 이러한 연구들이 학술적, 정책적으로 많은 기여를 하였음에도 불구하고 "chicken and egg" 딜레마로 대변되는 수소-연료전지 시장 참여자들 간의 상호작용을 분석하고 이러한 상호작용에 기반한 시장의 구축 과정을 분석하기에는 적합하지 않다는 점이 한계로 지적되고 있다.
본 연구는 이러한 배경 하에서 시장 참여자 간 상호작용과 현실세계의 복잡성을 최대한 반영할 수 있는 모형 중 하나인 에이전트 기반 모델링(Agent-Based Modeling; ABM) 방법론을 활용하여 기존 연구들의 한계를 극복하는 것을 목적으로 한다. 에이전트 기반 모델링을 기반으로 다양한 방법론을 접합하여 수소-연료전지 시장을 전망하고 그 속에서의 시장 참여자들의 행태를 분석할 수 있는 모형을 구축하고자 한다. 그리고 이렇게 구축된 모형을 바탕으로 시나리오별 시뮬레이션을 통해 수소-연료전지차 공급대수, 수소-연료전지차 가격, 수소충전소의 수, 수소 수요량 등을 전망함으로써 효과적인 수소-연료전지 시장 조성과 인프라 구축을 위한 정책 방향을 제안하고자 한다.