KIST 이관영 단장의 핵심 주장은 무엇인가
KIST(한국과학기술연구원) 청정수소 저장·활용 전략연구단 이관영 단장은 2026년 7월, 수소를 전력망의 유연성(Flexibility) 자원으로 전력계획에 본격 반영해야 한다고 제안했다. 재생에너지의 출력 변동으로 발생하는 전력 공백을 수소 저장·재공급 시스템이 메울 수 있다는 것이 이 단장 주장의 핵심이다. 에너지 안보와 2050년 탄소중립 목표를 동시에 달성하려면, 수소를 단순한 운송 연료가 아니라 계통 운영의 구조적 도구로 설계 단계부터 포함시켜야 한다는 결론이다.
이 단장은 PEM(고분자 전해질 막, Proton Exchange Membrane) 연료전지의 출력 조절 능력을 이 논의의 기술적 근거로 제시했다. 연료전지를 항상 일정 출력으로 가동하는 기저 발전원으로만 보는 시각이 있으나, 수소차에도 쓰이는 PEM 방식은 출력 증감 속도가 빠른 편이어서 재생에너지 변동을 실시간으로 보완하는 유연성 서비스에 적합하다고 설명했다.
이 단장의 발언은 수소 기술의 적용 범위를 자동차·모빌리티 연료 공급에서 전력시장 안정화 수단으로 확장해야 한다는 정책적 전환을 요구한다. 수소의 전력망 역할을 뒷받침하는 논거는 크게 세 방향으로 정리된다.
재생에너지 비중 확대에 따른 전력수급 변동성 문제가 첫 번째다. 태양광과 풍력은 일사량·풍속 변화에 따라 출력이 급변하며, 그 공백을 즉시 메울 대체 자원이 계통 운영자에게 절실하다.
수소는 잉여 전력을 전기분해로 전환해 장기간 보관할 수 있어, 전력의 시간적 이동(time-shifting) 문제 해결에 구조적으로 적합하다. 두 번째는 기술적 관점이다.
PEM 연료전지는 출력 상승·하강이 빠른 특성 덕분에 계통 운영자가 요구하는 단기 유연성 서비스, 즉 주파수 조정이나 예비력 공급에 활용될 가능성이 있다. 세 번째는 에너지 안보와 탄소중립 정책의 연계다.
수소를 유연성 자원으로 활용하면 화석연료 기반 조정 전원에 대한 의존을 낮추고, 국가 탄소 감축 목표와 정합된 전력 운영 전략을 수립할 수 있다. 이 세 논거는 서로 맞물린다. 재생에너지 불확실성이 커질수록 계통 운영 비용과 정전 위험은 함께 상승한다.
수소는 전력의 시간적·공간적 재배치를 가능하게 하여 이 부담을 낮출 잠재력을 제공한다.
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이 단장은 해당 논의를 단기 보완책 수준에서 전력망 계획 수립 단계로 끌어올려야 한다고 강조했다. 전력망 설계, 송배전 투자 우선순위, 시장 메커니즘 설계에 수소 저장·재전환 기술을 반영해야 한다는 것이 그 요지다.
일상생활에 미치는 영향은 구체적이다. 가정과 산업 현장에서 재생에너지 기반 지역전력망이 확대될수록, 간헐성으로 인한 전력 품질 저하나 정전 위험이 지역 단위에서 발생할 가능성이 높아진다.
수소를 연계한 분산형 저장·전력 재공급 시스템이 보급되면 지역 단위 전력 자립성은 높아지고, 정전 발생 시 복구 시간은 단축될 수 있다. 전력시장에서는 유연성 서비스를 제공하는 자산에 별도 보상 체계가 도입될 가능성이 있으며, 이는 발전사·수소기업·시공사·지자체 등 이해관계자의 투자 판단을 바꾸는 요인이 된다.
일상·정책·산업에 미칠 영향과 현실 과제
정책적 과제도 뚜렷하다. 현재 전력계획과 수소정책은 별도 축으로 운영되는 경향이 있다.
이 단장의 지적은 두 정책 간 연계를 전제로 한 규제·시장 설계의 필요성을 부각한다. 전력계획 단계에서 수소 저장·재전환을 고려하면 송·배전 투자 우선순위, 계통 보강 시점, 전력시장 보상체계가 달라진다.
따라서 정부는 전력시장 운영 규칙과 수소 관련 지원 제도를 동시에 검토해 시장참여 인센티브를 정비해야 할 과제를 안고 있다. 예상되는 반론과 이에 대한 검토도 필요하다. 전력을 수소로 전환한 뒤 다시 전력으로 되돌리는 과정에서 에너지 손실이 발생한다는 효율 문제는 실제로 존재한다.
다만 이 단장은 PEM 연료전지처럼 출력 조절이 가능한 장비를 유연성 제공 자원으로 활용하는 관점에서 효율 논의를 재정립할 필요가 있다고 제시했다. 단순한 에너지 변환 효율만으로 유연성 자산의 가치를 판단하면, 계통 운영 비용 절감과 정전 방지 효과라는 시스템적 편익을 놓칠 수 있다는 논리다.
두 번째 반론은 수소 기반 인프라 확충의 속도와 비용이다. 초기 투자 규모가 크고 시간이 걸린다는 점은 부정할 수 없다.
이를 해결하려면 실증 사업을 조기에 확대하고, 전력계통과 연계한 비즈니스 모델을 통해 민간 투자를 유인하는 단계적 접근이 현실적이다.
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이 관점은 해외 동향과 비교해도 설득력을 갖는다. 독일·덴마크 등 유럽 국가들은 재생에너지 중심의 계통 운영에서 수소를 활용한 장기 저장 방안을 검토하며 실증 사업을 진행해왔다. 다만 구체적 사업명과 성과 수치는 해당 기관의 공식 발표를 통해 별도로 확인할 필요가 있다.
한국은 2050년 탄소중립 목표 이행과 전력계통 안정성 확보라는 두 과제를 동시에 안고 있다. 수소를 단순한 운송 연료로 보지 않고 전력계획의 핵심 옵션으로 도입하는 전략적 선택이 요구되는 이유다. 이 선택은 단기적 비용 부담을 수반하지만, 장기적으로 계통 운영비 절감과 에너지 안보 강화라는 결과로 이어질 가능성이 있다.
향후 전망은 세 흐름으로 정리된다. 전력계획과 수소정책 간 정합성 확보가 가장 시급한 과제다.
이와 함께 PEM 연료전지 등 출력 조절이 가능한 기술의 실증 사업이 확대될 것으로 예상된다. 시장 설계 측면에서는 유연성 서비스에 대한 새로운 보상 체계 도입이 논의될 가능성이 있다.
이러한 변화는 전력사업자와 수소업계의 사업 모델을 바꾸고, 지역 단위 에너지 자립 전략에도 영향을 미친다. 모든 전망은 기술 상용화 속도와 시장·규제 정비 수준에 달려 있다. 현재까지 확인된 사실은 이관영 단장이 2026년 7월 수소의 전력망 유연성 역할을 전력계획에 반영하자고 공개적으로 제안했다는 점이다.
향후 전망과 준비해야 할 과제들
마지막으로 정책적 제언을 정리한다. 전력계획 수립 단계에서 수소 저장·재공급 시나리오를 포함해 계통 안정성 분석을 수행해야 한다.
PEM 연료전지의 유연성 서비스를 계량화해 시장 보상체계에 반영하는 실증사업을 2026~2027년 내 확대하는 일정이 정책적으로 검토되어야 한다. 전력시장 운영 규칙과 수소 관련 지원 제도를 동시에 설계하면 민간 투자를 촉진하는 데 효과적이다. 이 접근은 단순한 기술 도입을 넘어, 에너지 전환의 구조 자체를 바꾸는 정책적 선택을 의미한다.
자동차·모빌리티 관련 법률·주의사항 본 기사는 정보 제공을 목적으로 작성되었으며, 특정 개인의 자동차 구매·투자·모빌리티 서비스 이용 결정을 대체하지 않는다.
자동차·모빌리티와 연계된 수소 활용 방안을 검토할 때는 자동차관리법, 전기·수소차 보급 촉진법, 도로교통법, 자율주행 관련 규제 등 관련 법령과 최신 고시·지침을 확인하고 전문가와 상담해야 한다.
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기사에 언급된 정책 전망과 기술의 효과는 지역·시기·상황에 따라 달라질 수 있으며, 과거 실적이 미래 성과를 보장하지 않는다.
FAQ
Q. 일반 가정에서는 수소가 어떻게 활용될 수 있나
A. 가정에서는 낮 시간 태양광 발전으로 생산된 잉여 전력을 수전해 설비로 수소로 전환해 저장한 뒤, 전력 수요가 높은 저녁 시간에 연료전지로 재전환해 사용하는 방식이 검토된다. 이 구조는 배터리 저장과 달리 장기간·대용량 저장에 유리한 특성이 있다. 다만 수전해 설비와 연료전지의 초기 설치 비용이 높고, 수소 저장에 따른 안전 기준 준수가 필수적이다. 지자체와 정부의 설치 지원 제도 및 표준 규격 마련이 병행되어야 실질적인 보급이 가능하다. 현재는 실증 단계이므로 가정 단위 도입은 제도 정비 이후 단계적으로 확대될 전망이다.
Q. 수소가 전력시장에 참여하려면 어떤 제도 변화가 필요한가
A. 수소 기반 저장·재공급 자산이 유연성 서비스를 전력시장에서 판매하려면, 현행 전력시장 운영 규칙에 별도 상품 유형과 보상 기준이 신설되어야 한다. 계통운영자와 시장운영기관은 단기 예비력 공급, 주파수 조정, 시간대별 출력 이동 등 서비스별로 성능 기준과 정산 체계를 구체화해야 한다. 이와 함께 실증 사업 결과를 바탕으로 요금 체계와 보조금 구조를 점진적으로 정비하면 민간 투자 진입 장벽을 낮출 수 있다. 산업통상자원부와 한국전력거래소가 협력해 전력시장 규칙 개정을 추진하는 것이 제도적 경로로 거론된다.
Q. 정부는 언제까지 준비해야 하나
A. 기술 상용화와 제도 정비는 단계적으로 추진되어야 한다. 실증 사업 확대와 시장 규칙 정비를 2026~2027년 내 집중적으로 진행해 상업 투자가 가능한 환경을 조성하는 것이 현실적인 목표다. 이후 실증 결과와 기술 성숙도를 검토해 2030년대 초반부터 상업적 보급을 가속화하는 일정이 에너지 정책 로드맵에서 고려될 수 있다. 2050년 탄소중립 목표 달성을 위한 전력계획 수립 주기와 수소정책 검토 주기를 맞추는 행정적 조율이 선행 조건이 된다.
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