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특히 정부는 기존의 가스 발전소와 석탄 발전소에 청정 수소나, 청정 수소를 기반으로 한 암모니아를 섞어 태우는 이른바 ‘혼소 정책’에 큰 무게를 두고 있다. 문재인 정부 시절 도입된 수소 혼소 구상은 윤석열 정부가 추진한 용인 반도체 국가산단을 통해 구체적인 한국장학재단 이자감면 실행에 옮겨지고 있다. 2050년까지 용인 국가산단의 대형 가스 발전소에 가스 대신 수소만 태워 온실가스 배출을 ‘제로’로 줄이겠다는 계획이다. 만약 성공한다면 우리는 탈탄소 산업구조로 가는 안정적인 통로를 확보할 수 있게 된다. 반면, 실패할 경우 탄소중립 계획의 차질로 ‘기후 악당 국가’의 오명을 굳히게 될 뿐만 아니라 막대한 사회적·경제적 부담이 국민 자체교재 과 기업에게 전가될 수 밖에 없다.
정부의 ‘수소’ 혼소 계획은 대담한 전환일까 무책임한 도박일까. 한가지 분명한 것은 성공을 위한 현실적인 경로도, 실패를 대비한 플랜B도 명확하지 않다는 점이다. 뉴스타파는 삼성전자 용인 반도체 국가산단에 본격 도입 예정인 수소 혼소 계획을 심층 분석하고 검증할 예정이다. - 편집자 주
제2금융권이자 [기후 도박] ① 부풀려진 용인 산단 '수소 발전' 평가서… 환경부 개입 의혹
[기후 도박] ② "수소 혼소 발전, 에너지 80% 낭비"... 국민 비용 전가 우려
용인 반도체 국가산단을 비롯해 전국의 가스·석탄발전소가 얽힌 ‘탈탄소 시나리오’의 출발점은 값싼 정청 수소를 대량으로 확보하겠다는 정부의 ‘수소 경제’ 계획 준비되면 이다. 그러나 현재 시장에서 유통되는 수소 가격은 정부 예상보다 훨씬 비쌀 뿐만 아니라 계속해서 상승하는 추세다. 정부가 장담했던 수소 경제의 미래는 더욱 암울하다. 정부는 안정적인 청정 수소·암모니아 확보를 위해 청정수소 발전 입찰 제도(CHPS)를 지난해 세계 최초로 도입했지만 흥행에 참패했다. 청정 수소·암모니아 공급 사업자들이 정부 예상보다 훨씬 비 고려저축은행다이렉트론 싼 가격을 제시했기 때문이다.
유일하게 낙찰자로 선정된 곳은 한전 자회사 남부발전이 운영 중인 삼척그린파워 1호기이다. 삼척그린파워 1호기가 정부로부터 낙찰 받은 전력 물량은 전체 입찰량(6,500GWh)의 약 11% 수준(750GWh)이다. 이에 따라, 삼척그린파워 1호기에 향후 15년간, 최소 5조 원이 넘는 전기요금이 투입될 예정인데, 그 반대급부는 ‘석탄발전소’인 삼척그린파워 1호기의 온실가스 배출량을 고작 20% 줄이는 것이다.
전국의 모든 석탄발전소 59곳 중 단 한 곳의 온실가스를 감축하는 데 5조 원이 드는 셈이니 입찰이 진행될 수록 투입될 전기요금은 천문학적인 수준으로 치솟을 것이란 전망이 나온다. 더구나 낙찰된 전력은 수소가 아닌 암모니아만 태워 생산하는 방식인데, 암모니아 연소 과정에서 배출되는 미세먼지(질소산화물, NOx)에 대한 우려도 커지고 있다. 대부분의 언론과 전문가가 수소 정책의 문제점을 외면하는 사이, 정부는 올해도 CHPS를 강행하고 있다.



강원도 삼척시에 위치한 한국남부발전의 삼척그린파워 석탄발전소. 


값싼 수소? 정부 예상은 이미 틀렸다 
용인 반도체 국가산단의 부지 조성을 맡고 있는 공기업 LH는 수소 혼소 발전의 이행 계획을 묻는 뉴스타파 질의에 “환경부 의견에 따라서 ‘수소 경제 이행 계획’, ‘탄소중립 녹색성장 기본 계획’ 등의 내용을 반영했다”고 답한 바 있다. (지난 보도 참조) 정부가 내놓은 계획대로 된다면, 청정 수소를 활용한 용인 반도체 산단의 전력 공급에 문제가 없다는 취지였다. 그렇다면 정부가 말하는 수소 경제 계획은 차질 없이 준비되고 있는 걸까.
정부가 수소 발전 계획을 본격 추진한 시점은 문재인 정부 시절로 거슬러 올라간다. 2019년 1월 발표된 ‘수소경제 활성화 로드맵’이 대표적이다. 당시 정부는 시기별 수소 가격을 휘발유 가격과 비교하며 구체적인 전망치를 제시했다. 수소 1kg당 가격은 2022년 6,000원, 2030년 4,000원, 2040년 3,000원으로 완만한 감소세를 보일 것이라는 게 정부 예측이었다.
그러나 현실은 전혀 달랐다. 뉴스타파가 수소정보유통시스템을 통해 확인한 전국 수소충전소의 수소 1kg당 평균 가격은 오히려 상승하고 있다. 2022년에만 8,484원으로 정부 예상보다 40% 이상 비쌌다. 정부는 시간이 흐를 수록 수소 가격이 크게 떨어질 거라고 예측했지만 시장은 정반대로 움직였다. 2022년 8,484원에서 2023년 9,660원, 2024년 10,054원으로 매년 올랐다. 2025년 상반기에도 10,273원을 기록했다. 가격이 떨어지기는 커녕 계속 오르고 있는 것이다.



전국 수소충전소 평균 가격과 2019년 정부가 예상한 수소 가격 비교


당장 수소차를 이용하는 소비자들의 불만이 거세다. 지난 달 26일 서울 여의도 국회 앞 수소 충전소를 찾은 김채윤 씨는 “정부가 환경을 살리는 차라며, 연료비도 낮게 책정된다고 해서 수소차를 운행하고 있다”면서도 “처음에 낮은 가격을 제시해 놓고 사람들을 현혹시켰다가 계속 가격을 올리는 건 말이 안된다”고 말했다.
현재까지는 정부의 예상이 완전히 빗나갔지만, 앞으로는 다를 수도 있지 않을까? 그러나 정부가 막대한 자금 투입을 예고한 수소 정책에는 이미 빨간불이 들어온 상황이다.
실패한 미래? ‘청정 수소 입찰’
정부는 지난해 처음으로 LNG발전소 및 석탄발전소에서 화석연료를 대신해 연료로 사용할 ‘청정 수소 및 청정 암모니아에 대한 구매 입찰’을 진행했다. 이른바 청정수소발전 입찰 제도(CHPS, Clean Hydrogen Energy Portfolio Standard)다. 발전소가 배출하는 대규모 온실가스를 감축하기 위해 친환경 연료인 청정 수소 및 청정 수소를 기반으로 만들어진 암모니아를 안정적으로 공급한다는 목표로 설계됐다.
CHPS는 발전소가 청정 수소 또는 암모니아를 직접 조달해 전력을 생산하면 이를 한전이 구매하고, 일련의 과정을 정부가 보증해 주는 것이 특징이다. 이때 발전 원료인 청정 수소 등을 생산하는 사업자는 발전소에 원료를 공급하기 위해 막대한 설비투자를 해야 하는데, 구매자인 발전소의 수요가 보장되면, 그만큼 투자 위험을 줄일 수 있게 된다. 발전소 역시 정부의 보증 아래 안정적으로 청정 수소나 암모니아를 확보해 꾸준히 온실가스 배출을 줄이며 전력을 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 한전의 의무 구매를 통해 수익을 확보할 수 있게 된다.
결국 이 제도의 핵심은 막대한 설비 투자 및 수소·암모니아 전력 생산에 따르는 사업자와 발전사의 ‘리스크’를 줄이는 정부의 보증이다. 여기에 사업자와 발전사의 위험 부담을 줄이기 위한 파격적인 조건이 추가로 붙는다. 낙찰된 사업자와 발전사에게는 15년 동안 정해진 가격으로 전력을 구매해 준다는 조건이다. 전력 구매 요금은 전액 한전이 부담한다.



청정수소발전 입찰시장 구조 


그러나 정부가 지난 해 처음으로 실시한 청정 수소 입찰은 ‘흥행’에 참패했다. 지난해 정부가 한전을 통해 구매를 보증한 전력양은 연간 6,500기가와트시(GWh). 160만 이상의 가구가 1년 동안 쓸 수 있는 막대한 양이다. 하지만 파격적인 조건에도 불구하고 낙찰된 물량은 목표치의 11% 남짓한 750GWh에 불과했다. 입찰에 참여한 90% 가까운 사업자가 가격 상한선을 초과해 입찰을 넣었기 때문이라는 후문이다.
기후솔루션의 정석환 연구원은 “정부는 수소, 암모니아 생산 설비를 도입해야 하는 사업자의 부담을 줄여주기 위해 15년간 장기 계약 조건을 제시했다”며 “업계에서는 정부의 가격 상한선을  킬로와트시당(kWh)당 500원 내외로 파악하고 있는데, 사업자들 입장에서는 이보다 훨씬 비싼 가격에 팔아야만 이익을 남길 수 있었기 때문에 대부분 낙찰에 실패했다고 볼 수 있다”고 설명했다. 
주목할 점은 용인 반도체 국가산단처럼 가스 발전소에 쓰일 청정 수소는 단 1kg도 낙찰되지 않았다는 점이다. 정부 목표와 달리, 청정 수소 확보에 실패한 것이다. 올해 전망도 여전히 불투명하다. 현재 두 번째 입찰 사업을 계획하고 있지만, 적정한 가격으로 충분한 청정 수소를 확보할 수 있을지 의문을 제기하는 목소리가 많다.
반면 낙찰에 성공한 750GWh 전력은 수소가 아닌 암모니아를 통해 석탄발전소에서 생산할 예정이다. 그렇다면 ‘흥행’ 참패 와중에 겨우 확보한 750GWh의 전력은 누가 어디서 생산하게 될까. 



강원도 삼척시에 위치한 한국남부발전의 삼척그린파워 석탄발전소


석탄발전소의 화려한 부활
지난 해 유일한 낙찰자는 한전의 자회사인 남부발전이었다. 남부발전은 전국 59개 석탄 발전소 가운데 하나인 강원도 삼척의 삼척그린파워 1호기를 통해 이르면 2027년부터, 늦어도 2028년부터 15년간 전력을 생산하게 된다. 암모니아를 석탄과 함께 태우는 혼소 방식을 통해서다.
그런데, 낙찰 결과에 따르면 삼척그린파워 1호기의 암모니아 혼소 비율은 20%에 그친다. 나머지 80%는 지금처럼 석탄을 이용해 전력을 생산할 계획이다. 결국 암모니아 혼소를 통해 감축되는 온실가스는 20%에 불과하다.
이 20%를 위해 정부가 치르는 대가는 적지 않다. 먼저 온실가스 배출로 가동 중단 위기에 직면한 석탄발전소는 회생의 계기를 마련했다. ‘암모니아를 섞어 태우는 혼소 발전을 하겠다’며, 15년 간의 발전소 운영권을 보장받은 것이다. 이는 대선 후보 시절 “2040년까지 전국의 모든 석탄발전소를 폐쇄하겠다”고 선언한 이재명 대통령의 약속과도 충돌한다. 



이재명 대통령이 후보시절인 2024년 4월에 작성한 페이스북 게시


뿐만 아니라, 청정 암모니아를 연료로 쓴다고는 하지만, 암모니아 연소 과정에서는 다량의 질소산화물(NOx), 즉 미세먼지가 발생한다. 온실가스를 줄이는 대신 대기 오염의 위험이 남게 되는 셈이다.
온실가스 20% 줄이고 전기요금 5조원 넘게 챙기는 석탄 발전소
그렇다면 이른바 청정 암모니아를 일부 섞어서 가동하게 될 석탄발전소, 삼척그린파워 1호기가 가져가는 전기 요금은 얼마일까.
지난 해 입찰을 주관한 전력거래소는 삼척그린파워 1호기의 낙찰가격 확인을 거부하고 있다. 하지만, 언론 보도와 업계 전문가들에 따르면 1킬로와트시당 가격은 450~470원 정도로 추산된다. 이중 가장 저렴한 450원에 낙찰받은 것을 가정하면, 원전이나 재생에너지 시세에 비해 3~5배 정도 비싸다는 결론이 나온다. 올해 상반기 원전의 1킬로와트시당 단가는 79.77원, 신재생에너지는 130.36원이었다. 
이를 근거로 한전이 1년에 구입해야 750기가와트시의 전력 요금은 3,375억 원, 15년을 기준으로 보면, 무려 5조 625억 원이 된다.



한전이 삼척그린파워1호기가 생산한 암모니아 전력을 구매하는 대가로 15년간 지불할 요금은 5조원이 넘는다. 


더군다나 시간이 갈 수록 큰 폭으로 가격이 떨어지고 있는 태양광이나 풍력 전기에 비해 해당 전기 요금은 15년간 고정된 가격으로 지불되는 조건이다. 경제성 측면에서 타당하다고 보기 어려운 이유다.



2023년 12월 에너지경제연구원이 예측한 신재생에너지 가격과 삼척그린파워1호기의 암모니아 전기 가격 비교


종합해 보면, 정부는 값싸고 깨끗한 친환경 연료를 대량 확보한다는 명분으로 지난해 청정수소 발전 입찰을 진행했지만 국가 역점 사업이라던 용인 반도체 국가산단에 필요한 수소는 단 1kg도 구하지 못했다. 올해도 청정 수소 낙찰 가능성은 낮아 보인다. 정부가 그나마 확보한 청정 암모니아는 석탄발전소인 삼척그린파워 1호기가 이르면 2027년부터 활용하게 된다. 그리고 정부는 한전을 통해 15년간 무려 5조 원이 넘는 전기 요금을 지급하기로 했다. 이 천문학적인 비용을 지불하고 우리가 얻게 되는 것은 전국 59개 석탄발전소 가운데 단 한 곳의 온실가스 20%를 감축하는 것뿐이다.
수소 전문가와 언론, 침묵의 카르텔
구체적인 가격을 공개하지는 않았지만, 지난 해 정부의 낙찰 결과 발표 내용을 종합해 보면 얼마 되지 않는 온실가스 감축 효과에 비해 막대한 전기요금이 투입된다는 사실을 알 수 있다. 국민 경제는 물론 정부의 친환경 기조에 부담을 줄 수 있는 문제지만 대다수 언론과 전문가들은 침묵을 선택했다. 전기요금 인상 책임을 둘러싸고 재생에너지 진영과 원전 진영으로 나뉘어 대대적인 정치 공방을 벌였던 문재인 정부 시기와는 전혀 다른 모습이다.
심지어 산업부 고위 관계자는 수조 원이 소요되는 입찰 결과를 두고 “청정수소 가격을 ‘발견’한데 의의가 있다”며 아전인수격인 평가를 내놓기도 했다. 수년에 걸쳐 인력과 자원을 투입해 국민 경제에 막대한 부담이 될 제도를 설계, 실행해 놓고 가격이 얼마인지 알아낸 게 성과라고 내세운 셈이다. 그러나 이를 직접적으로 비판한 언론 보도는 찾아보기 어렵다.
반면, 청정수소 발전 입찰제도가 갖고 있는 근본적인 문제를 지적한 매체는 소수에 불과하다. 최근 사설을 통해 청정수소발전 제도의 폐지를 주장한 에너지 전문매체 이투뉴스의 이상복 부국장은 “청정수소 발전 입찰 제도는 ‘쌀도 없는데 떡을 만들어 먹겠다’는 환상에 가까운 정부 구상”이라고 일갈했다. 이 부국장은 “산업부에 출입하는 많은 기자들이 정부 정책과 기업의 사업 계획을 검증하기보다는 무비판적으로 받아들였던 측면이 있다”며 “이제라도 (틀린 부분을) 인정해야 한다”고 지적했다.



이투뉴스 이상복 부국장


정부는 올해 두 번째 청정수소발전 입찰 절차를 밟고 있다. 지난 해 저조한 낙찰 실적을 만회하기 위해 올해는 사업자들의 환율 부담을 줄이는 조건까지 추가했다. 그러나 정부가 의도한 결과를 이끌어 낼 수 있을지는 여전히 미지수다. 다만 분명한 사실은 단기간에 청정 수소나 암모니아의 가격이 정부의 기대만큼 획기적으로 낮아질 가능성은 희박하며, 정부의 정책이 성공할 수록 한전이 지불할 전기요금은 눈덩이처럼 불어난다는 점이다.  
우리나라 대표 공기업 한전의 2025년 2분기 누적 부채는 무려 206조 원. 여기에 더해질 천문학적인 규모의 수소·암모니아 전기 요금은 결국 국가 재정과 국민 부담으로 돌아올 수밖에 없지만, 정부는 멈출 생각이 없어 보인다. 



한국전력거래소 전경



-올해 청정수소 발전 입찰 전체 물량이 낙찰 될 경우 한전의 대략적인 전력 구매 비용을 어느 정도로 예상하시나요?“대략적인 전력 구매 비용을 밝히게 될 경우 (예상 낙찰) 가격을 넣을 수 밖에 없기 때문에 말씀드리기 곤란합니다.”-결국은 낙찰 물량이 늘어날 수록 한전이 부담하는 비용도 늘게 되고 결국 국민 부담이 되는 상황도 고려를 하고 계신가요?“네. 한전이나 구역 전기 사업자들이 구매 의무를 갖고 있기 때문에 저희가 최대한 경제성을 평가하려고 하고 있습니다. 구매 비용 부담을 줄이려고요.”-지난 해 낙찰 물량 11%만 연간 전력 요금으로 치면 3300억원, 이걸 15년 동안 지불하는 거잖아요. 올해 만약 100% 낙찰된다면, 정부 정책이 성공한다면 굉장히 큰 부담이 늘어나는 것 아닙니까?“한전에서 지금 어떤 방식으로 재원을 마련할지에 대해서 고민하고 있는 걸로 알고 있습니다.”- 청정수소 발전 입찰시장의 전력 구매 비용과 관련한 한국전력거래소 답변

용인 반도체 국가산단을 필두로 추진 중인 정부의 청정 수소 발전 계획. 기후위기 극복의 핵심 대안으로 부풀려진 이 계획에 정부는 막대한 재정 투입을 예고했다. 그러나 정부의 청정수소발전 입찰이 불러올 결과는 미미한 온실가스 감축 효과와 천문학적인 전기요금 청구서가 될 가능성이 높다. 정부의 수소 혼소 정책이 과연 누구를 위한 것인지 심각한 의문이 들 수 밖에 없다.
뉴스타파 조원일 callme11@newstapa.org