아시아 각국 정부가 탄소중립 목표 달성을 위해 암모니아 혼소(석탄·가스와 저탄소 암모니아를 혼합 연소) 전략에 속도를 내고 있다.

지난해 아시아 전력 믹스에서 석탄 비중은 54%를 차지할 정도로 전체적으로는 석탄 의존도가 여전히 높은 상황에서 대안으로 부상하고 있는 흐름이다.

암모니아 혼소에 뒤늦게 뛰어든 중국은 국가 전략 차원에서 접근하고 있다. 중국 국가발전개혁위원회(NDRC)는 2024~2027년 행동계획에 혼소를 포함시켰으며, 2027년 이후 신규·개조 석탄 발전소의 배출량을 2023년 대비 절반으로 줄이도록 규정했다.

중국, 국가 전략으로 혼소 추진…세계 최대 플랜트 가동

이를 위해 바이오매스·그린 암모니아 10% 혼소와 CCUS(탄소포집·활용·저장) 기술을 병행할 방침이다.

또 풍부한 재생에너지 자원을 보유한 내몽골을 중심으로 대규모 청정 암모니아 생산에 주력하고 있다. 올해 엔비전 에너지가 내몽골 츠펑(赤峰)에서 세계 최대 규모의 그린 암모니아 플랜트를 가동했으며, 초기 연산 32만 톤에서 2028년까지 150만 톤으로 확대할 계획이다. 이를 통해 중국은 역내 공급 안정화와 수출 기반까지 확보할 수 있을 것으로 보인다.

일본은 공급망 확보에 적극적이다. 미국에서 블루 암모니아, 중국·인도에서 그린 암모니아를 도입해 국내 수급을 안정화하고 있으며, 내년 초에는 ‘차액계약제(CfD)’ 낙찰자를 발표해 추가 지원에 나설 예정이다.

글로벌 에너지 컨설팅사 라이스태드 에너지(Rystad Energy)가 최근 발표한 공개 보고서 '아시아, 공급 및 비용 압박에도 불구하고 암모니아 동시 연소로 전환'에 따르면 2030년 목표 달성을 위해서는 연간 약 880만 톤(Mtpa)의 암모니아가 필요한데 저탄소 수소 생산, 암모니아 전환 및 운송 과정의 높은 비용 등으로 낙관하기는 이른 상황이다.

2030년까지 연 880만 톤 필요…비용 장벽 여전

보고서에 따르면 저탄소 수소 가격을 1kg당 5달러로 가정할 경우, 암모니아 가격은 톤당 1,000달러 수준에 달한다. 이 경우 10% 혼소 발전의 균등화발전원가(LCOE)는 석탄 단독 발전보다 50% 가량 높다.

2029년부터 본격적인 수소·암모니아 발전을 추진할 계획인 한국은 아시아 전환 흐름 속에서 비교적 이른 시기에 제도적 틀을 마련했지만, 업계 참여 저조와 수소·암모니아 안정 공급이라는 이중 과제를 안고 있다.

특히 가격 경쟁력을 확보하지 못하면 발전사들의 실질적 참여 확대가 쉽지 않다는 지적이 제기된다. 산업통상자원부는 지난해 세계 최초로 청정수소 발전입찰을 실시했지만, 참여한 59개 발전소 중 단 한 곳만 기준을 충족해 전체 물량의 11.5%만 배정됐다.

이에 따라 올해 두 번째 입찰부터는 환율 연동 정산제와 수소 차입제도를 새로 도입, 발전사들의 부담을 완화하고 참여 확대를 추진할 방침이다. 낙찰자는 2029년부터 15년간 3TWh 규모의 전력을 수소·암모니아 기반으로 생산해야 한다. 이는 연간 약 20만 톤의 저탄소 수소 수요를 의미한다.

“장기 구매계약·수입 인프라 개발 속도내야”

그러나 한국이 2029년 암모니아 혼소 발전을 성공적으로 안착시키기 위해서는 국제 공급망 협력, 가격 안정 장치 마련, 기술 혁신에 대한 지속적 투자 등이 동시에 뒷받침돼야 한다.

민 코이 레(Minh Khoi Le) 리스타드 에너지 수소 리서치 총괄은 “아시아 전력 부문의 탈탄소화 과정에서 수소와 암모니아의 역할이 점점 커지고 있지만, 실질적인 진전은 해외 파트너십과 장기 구매계약에 달려 있다”고 밝혔다.

그는 “수소 비용이 여전히 높은 상황에도 불구하고 발전 부문에서의 암모니아 수요는 2030년까지 현재의 9배로 증가할 전망”이라며, “다만 확실한 장기 구매 계약과 수입 인프라 개발이 속도를 내지 못한다면 성장세가 둔화될 수 있다”고 지적했다.

주요 아시아 국가들이 국제 파트너와 암모니아 공급 확보를 위한 논의를 진행 중이지만, 수입 터미널 건설과 혼소 발전 설비 도입은 더욱 빨라져야 한다는 지적이 나오는 배경이다.