수소차 경제성 진단: 높은 충전 비용 원인 분석 및 8,000원대 인하 과제

수소차(FCEV)는 탄소 중립 시대의 핵심 대안입니다. 정부 보조금 이외에 소비자가 주목하는 것은 '수소차 충전 비용'이며, 이는 운용 경제성의 성패를 가릅니다. 본 보고서는 국내 수소 충전 가격의 현황과 복잡한 원가 구조를 심층적으로 분석하고, 내연기관차 및 전기차와 주행 경제성을 면밀히 비교합니다.

이를 통해 수소차의 실질적인 총소유비용(TCO) 경쟁력을 정확히 진단하고 미래 수소 경제의 핵심 과제를 제시합니다.

현재 국내 수소 충전 가격 현황 및 복잡한 구성 요소

2024년 현재 기준으로 국내 수소 충전 가격은 충전소 및 지역별 극심한 가격 불균형을 보이며 1kg당 8,800원에서 12,100원 사이에 형성되어 있습니다. 전국 평균은 약 9,500원에서 10,500원 수준으로, 이는 2020년 초반의 7,000원대와 비교할 때 30% 이상 상승한 수치입니다.

이처럼 가격이 불안정한 주요 원인은 수소 유통 및 인프라 구축 비용의 높은 비중 때문이며, 소비자들이 체감하는 경제성 악화의 핵심 요인으로 지적되고 있습니다.

[수소 충전소와 가격 표지판 이미지]

[핵심 인사이트] 현재 충전 가격에서 수소 자체의 생산 원가가 차지하는 비중은 50% 미만이며, 나머지 절반 이상은 유통, 운송, 운영 마진 등의 간접 비용이 차지하는 비대칭적 구조입니다. 이 간접 비용의 통제가 가격 안정화의 성패를 좌우합니다.

수소 충전 가격을 결정하는 4가지 핵심 요소 및 원가 비중

• ① 수소 생산 원가 (약 40~50%): 부생수소(석유화학 공정 부산물)와 추출수소(천연가스 개질) 등 생산 방식에 따라 원가가 달라집니다. 최근 천연가스 가격 급등이 원가 상승을 견인했습니다.
• ② 운송 및 유통비 (약 20~30%): 고압 기체 수소를 튜브 트레일러로 운반하는 물류 비용이 비효율적입니다. 운송 비용 절감을 위한 액화수소 유통망 구축이 시급합니다.
• ③ 충전소 운영비 (약 15~20%): 고압 압축 설비의 높은 유지보수 비용과 잦은 부품 교체, 24시간 안전 관리를 위한 인력 상주 비용 등이 고정적으로 발생합니다.
• ④ 부가가치세 및 기타 이윤 (약 10% 내외): 최종 판매 가격에 포함되는 세금 및 사업자가 가져가는 최소 마진입니다.

결론적으로, 국내 수소차 충전 비용의 안정화는 생산 원가 절감보다는 비효율적인 유통 및 고비용 충전소 운영 구조를 혁신하는 것에 전적으로 달려있습니다.

주행 1km당 연료비: 타 에너지원과의 실질 경제성 비교

수소차의 실제 운용 경제성을 정확히 판단하기 위해서는 단순한 충전 단가(원/kg) 비교가 아닌, 1km 주행에 필요한 실질적인 연료비(원/km)를 비교하는 것이 핵심입니다. 이는 소비자가 실제로 체감하는 지출 규모를 대변하기 때문입니다.

국내 대표 수소차 모델인 현대 넥쏘(NEXO)의 공인 복합 연비는 1kg당 약 96km~100km입니다. 이 공인 연비를 기준으로 현재의 평균 수소 가격을 적용하여, 국내 시장의 다른 주요 에너지원 차량과 비교한 1km당 실질 연료비는 다음과 같이 나타납니다.

1km 주행당 연료비 비교 (2024년 상반기 평균 기준)

차종	단가 기준	1km당 연료비 (추정치)
수소차 (넥쏘)	평균 9,900원/kg 적용	약 99원 ~ 103원/km
전기차 (아이오닉 5)	평균 급속 충전 340원/kWh 적용	약 65원 ~ 75원/km
내연기관차 (동급 SUV)	휘발유 평균 1,700원/L 적용	약 120원 ~ 140원/km

비교 결과, 수소차는 동급 내연기관차 대비 약 20%~30% 저렴하여 여전히 우수한 경제성을 보이고 있습니다.

그러나 현재 국내 친환경차 시장의 대세인 전기차(EV)가 1km당 60~70원대의 압도적인 저비용 구조를 형성하면서, 수소차는 EV 대비 약 30% 이상 높은 연료비를 지출하는 상황에 놓였습니다.

과거 수소 가격이 8,000원대 초반이었던 시점에는 수소차의 1km당 연료비가 80원 내외로 전기차와 충분히 경쟁할 만한 수준이었으나, 최근의 가파른 가격 인상(평균 9,900원 이상)으로 인해 경제성 경쟁력이 크게 약화되었습니다. 이는 수소차 보급의 핵심 걸림돌로 작용하고 있습니다.

따라서 수소차의 시장 경쟁력을 재확보하기 위한 근본적인 가격 인하 방안이 필수적입니다. 연료 가격을 안정화시키고 1km당 연료비를 최소화하기 위해 다음 요소들의 개선이 시급합니다.

• 수소 생산 방식 다각화: 그레이 수소 의존도를 낮추고 블루/그린 수소의 경제성 확보
• 충전소 운영 효율성 증대: 낮은 가동률로 인한 높은 운영 비용을 절감하여 단가에 반영
• 정부 지원책 재정비: 수소 생산 및 유통 단계에 대한 실질적인 보조금 확대

결론적으로, 수소차는 내연기관차를 대체할 충분한 경제적 당위성을 가지고 있으나, 전기차와의 경쟁에서 우위를 점하기 위해서는 수소 충전 비용을 8,000원/kg 이하로 낮추는 목표가 달성되어야 합니다.

수소 가격 안정화를 위한 인프라 확충 및 정책적 비전

앞서 비교했듯이, 수소차의 장기적인 경제성 확보는 수소의 생산 방식 전환과 혁신적인 유통 인프라 구축을 통해 달성될 수 있습니다. 현재는 생산 원가가 높은 부생수소나 개질수소에 주로 의존하고 있으며, 비효율적인 운송 방식으로 인해 국내 수소 충전 가격은 1kg당 약 8,400원 수준으로 형성되어 충전 가격 안정화에 어려움을 겪고 있습니다.

인프라의 개선과 생산 방식의 다변화가 시급한 상황이며, 미래 가격 경쟁력 확보를 위한 3가지 핵심 동력은 다음과 같습니다.

미래 가격 경쟁력 확보를 위한 3가지 핵심 동력

• 1. 액화 수소 인프라로의 대전환: 현행 200bar/400bar 고압 기체 운송 방식은 비효율의 주범입니다. 액화 수소는 기체 대비 1/800 수준의 부피로, 한 번에 운송 가능한 수소량이 약 10배 증가하여 물류 비용을 혁신적으로 절감합니다. 2025년 이후 전국적인 액화 수소 충전 인프라 구축은 충전 가격 인하의 결정적인 모멘텀이 될 것입니다.
• 2. 청정 수소(그린/블루 수소) 생산 확대: 장기적인 가격 경쟁력의 근본은 재생에너지를 활용한 그린 수소입니다. 정부는 해외 청정 수소 도입을 병행하여 2030년까지 그린 및 블루 수소 비중을 50% 이상으로 확대하고, 충전 가격을 장기적으로 1kg당 6,000원대 이하로 낮추는 것을 최우선 목표로 설정하고 있습니다.
• 3. 정부의 선제적 정책적 지원: 수소 충전소의 초기 운영 적자 해소를 위한 지원금 확대와 함께, 수소차 이용자의 충전 비용 부담 경감을 위한 보조금 제도 개편을 지속적으로 검토하고 있습니다. 이러한 정책적 노력이 시장의 불확실성을 해소하고 수소 가격 안정화를 가속화할 것입니다.

수소 경제 로드맵의 핵심은 '규모의 경제' 달성입니다. 생산, 운송, 저장 전반의 효율성 증대가 충전 가격을 대중이 수용할 수 있는 수준으로 끌어내려 수소차 보급 확산의 선순환 구조를 만들 것입니다.

궁극적으로 액화 수소 인프라 구축과 친환경 생산 기술의 발전, 그리고 정부의 일관된 정책 지원이 결합되어야만 수소차는 내연기관차 대비 높은 수준의 경제성을 확보할 수 있을 것이며, 이는 곧 미래 모빌리티 혁신의 핵심 동력이 될 것입니다.

과도기적 경제성과 미래 경쟁력 확보를 위한 잠재력

현재 수소차의 충전 비용은 내연기관차 대비 우위에 있지만, 여전히 전기차에 미치지 못하는 과도기적 단계에 머물러 있습니다. 충전 가격의 변동성과 지역별 편차는 단기적인 사용자 경험을 저해하는 주요 과제입니다.

그러나 장기적인 관점에서 액화 수소 인프라의 확충과 더불어 그린 수소 생산 기술의 발전은 향후 수소 가격을 정부 목표 수준까지 획기적으로 낮출 수 있는 강력한 잠재력입니다. 이 경제성 확보 잠재력이 수소차의 장거리 운행 및 빠른 충전 속도라는 핵심 강점과 결합될 때, 수소차는 전기차를 능가하는 높은 경쟁력을 확보하며 친환경 모빌리티 시장의 리더로 자리매김할 것으로 전망됩니다.

결론적으로, 현재의 수소차 충전 비용은 미래 경쟁력 확보를 위한 필수 투자이며, 기술 및 인프라 발전이 이끄는 규모의 경제를 통해 그 격차를 해소하고 궁극적인 우위를 점할 것입니다.

수소차 운용 관련 심화 FAQ (비용 및 충전)

Q. 수소차를 한 번 가득 충전하는 데 드는 비용과 1km 당 연료비 효율은 어떻게 되나요?

1회 완충 비용 및 주행 효율 분석

대표 모델인 현대 넥쏘(탱크 용량 6.33kg)를 기준으로, 전국 평균 충전 가격(약 9,900원/kg)을 적용하면 총 충전 비용은 약 62,667원이 소요됩니다.

1회 충전(6.33kg)으로 약 600km 내외 주행이 가능하며, 이를 기준으로 계산한 1km당 연료비는 약 104.4원(62,667원 ÷ 600km) 수준입니다. 이는 동급 내연기관차 대비 상당히 경제적인 수준으로 평가됩니다.

Q. 수소 충전 시간은 전기차 대비 얼마나 빠르며, 현재 운용상의 주요 불편 사항은 무엇인가요?

수소차의 가장 큰 장점은 충전 속도입니다. 잔여량에 관계없이 대부분의 모델이 5분 내외로 완충이 가능합니다. 이는 급속 충전에 30~40분 이상이 소요되는 전기차와 비교했을 때 장거리 운행에 매우 유리한 요소입니다.

✅ 현재 운용상 유의점: 대기 문제

현재까지는 충전소 인프라가 전기차 대비 부족하고, 특히 수요가 몰리는 대도시 주변 인기 충전소에서는 10~30분 가량의 대기 시간이 발생할 수 있어 이 점을 고려해야 합니다.