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자료유형 : KEEI보고서
서명 : 미래 수소경제 실현을 위한 기반구축 연구
부분서명 : 수송부문의 수소공급 인프라 구축
저자 : 연구책임자 부경진
참여자 : 조상민, 김봉진
발행사항 : 의왕 , 에너지경제연구원, 2009
형태사항 : viivvii221 p. , 삽도 , 24 cm
총서사항 : KEEI 기본연구보고서 ; 09-13
일반사항 : 외부 참여자 ; ; 김봉진(단국대학교)
서지주기 : 참고문헌(p.169-175) 수록
ISBN : 9788955042481
청구기호 : RP KEEI 연5 09-13
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연구결과 및 정책건의

본 연구의 분석 및 논의 결과에 따른 주요 발견사항과 정책건의 사항은 다음과 같다.

첫째, 기준안의 수소충전소 보급대수는 2020년 98기, 2025년 253기, 2030년 939기, 2035년 3,329기, 2040년 8,648기 등으로 수소연료전지차량의 증가에 함께 크게 증가될 것으로 예측되었으며, 수소경제 도입에 따른 수소충전소 보급대수는 주유소 및 LPG충전소의 보급대수와 1:1 대응관계에 있는 것으로 분석되었다. 2009년의 주유소 및 LPG충전소 보급대수는 14,559기이다. 2030년 이후 자동차 수요가 포화상태에 도달하여 2040년의 자동차 등록대수는 2010년 대비 약 25.7%의 증가에 그칠 것으로 전망된다. 따라서 전기자동차 및 수소연료전지 자동차 등이 보급되지 않는 것으로 가정하면 2040년의 주유소 및 LPG충전소 보급대수는 18,300기로 추정된다. 따라서 2040년의 수소충전소 보급대수는 주유소 및 LPG충전소 보급대수의 47.3%에 해당되며, 기준안의 2040년의 총 자동차 등록대수에 대한 수소연료전지 자동차의 점유율이 48.4%인 점을 감안하면 향후 수소충전소 1기는 주유소 또는 LPG충전소 1기를 대체할 것으로 전망된다.

둘째, 네트워크 해법을 이용하여 기준안에 대한 수송부문의 집중형 수소공급량과 분산형 수소공급량을 파악한 결과, 2025년까지는 수소수요량의 대부분이 분산형으로 공급되지만 집중형 수소공급량의 비중은 2030년 35.7%, 2035년 72.2%, 2040년 88.9% 등으로 시간이 경과할수록 크게 증가할 것으로 예측되었다. 권역별로는 수도권 등의 북부지역에서는 2030년에 집중형 수소공급이 시작하지만 남부지역에서는 2035년에야 집중형 수소공급이 시작할 것으로 전망되었다. 한편 저수요안인 경우에는 기준안에 비하여 집중형 수소공급이 약 5년 정도 늦어지며, 고수요안의 경우에는 수소공급량에는 차이가 있지만 수소 공급지역은 기준안과 유사할 것으로 전망되었다.

본 연구의 분석 및 논의 경과에 따른 정책건의 사항은 다음과 같다.

첫째, 수소 공급사업자의 리스크를 최소화하기 위하여 미국 DOE의수소 프로그램에서 언급한 바와 같이 주요 도시의 수소충전소 네트워크 확립에 중점을 두는 것이 바람직하다. 자동차와 인구가 많은 주요 도시들에 수소충전소를 전략적으로 배치하는 것은 보급범위를 최대화하고 초기 인프라 구축비용을 최소화할 수 있다. 2015년까지의 수소경제 도입단계에는 시범사업에 적합한 30Nm3/hr의 소규모 수소충전소, 2020년까지의 수소경제 초기에는 100Nm3/hr와 300Nm3/hr의 중규모 수소충전소, 2021년 이후에는 700Nm3/hr 이상의 대규모 수소충전소를 중심으로 보급하는 것이 경제적이다. 또한 100Nm3/hr 이하 규모의 수소충전소는 수요가 많지 않을 것으로 예측되므로 분산형보다는 집중형으로 보급하는 것이 바람직한 수소충전소 구축방안인 것으로 사료된다.

둘째, 수소 수요량이 급격히 증가할 것으로 예상되는 2030년 이후에는 집중형 수소생산이 도입되고, 집중형 수소생산이 분산형 수소생산에 비교우위를 갖기 위해서는 주로 파이프라인에 의하여 수소를 수요처로 운송할 것으로 전망된다. 수소 파이프라인의 구축은 2030년 수도권의 일부 지역, 2035년 충청권 지역을 포함하는 수도권 지역과 부산 및 대구 권역, 2040년에는 전국을 대상으로 하는 단계별 파이프라인 구축이 효과적인 수소 인프라 구축방안인 것으로 사료된다. 또한 바이오매스, 천연가스, 석탄, 원자력 등은 유력한 집중형 수소 공급에너지원이며 기준안의 2030년 집중형 수소 공급량은 약 10만 톤에 그칠 것으로 전망되었다. 따라서 본격적인 집중형 수소공급이 시작하는 시점은 2035년이 될 것으로 전망되므로 이러한 시점에 맞추어 집중형 수소공급 에너지원들에 대한 기술개발 로드맵을 작성하는 것이 필요하다.

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