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세계가 수소에 뛰어드는 이유
  • 박희정 기자
  • 승인 2019.05.06 09:23
  • 호수 116

 

수소는 멀지 않은 시일 내에 한국뿐 아니라 글로벌 에너지 변화의 핵심 축이 될 것으로 전망된다. 그간 세계가 화석연료를 때워오면서 얻은 결과는 미세먼지와 온실가스. 수소는 이들로부터 벗어날 수 있는 궁극적인 청정에너지원이 될 것으로 기대되는 이유다.
 

대기오염 일으키지 않는 청정에너지

수소는 지구의 풍부한 물을 분해하면 얼마든지 얻을 수 있어 거의 무한한 자원이고, 태워서 전기를 생산해도 물만 배출되는 청정한 에너지다. 이러한 수소의 장점을 이용해 기존 화석연료를 대체하려는 시도가 이른바 수소경제 패러다임이다.
수소에너지는 물이나 유기물질에 결합한 수소를 원료로 사용하는데, 이때 연료로 사용된 수소는 사용 후 다시 물로 순환된다. 따라서 자원의 고갈 우려가 없을 뿐 아니라 극소량의 질소산화물을 제외하면 공해물질을 배출하지 않으며, 이산화탄소는 전혀 배출하지 않는다.
뿐만 아니라 변동성이 높은 재생에너지원이 전력 시스템에 효율적으로 통합될 수 있게 도와주며, 대규모로 신재생에너지를 수입해 온실가스 절감을 달성할 수 있는 가능성을 열어줄 것으로 기대된다. 수소는 한국의 온실가스 저감 목표의 약 40%를 달성할 수 있는 잠재력이 있다고 분석된다. 이에 더해, 수소에너지는 액체나 기체상태로 수송하거나 저장할 수 있어 일반연료나 수소자동차를 비롯한 연료전지 등 다양한 분야에서 활용할 수 있다.

 

수소에너지에 각국 뛰어들다

주요 선진국들은 앞 다퉈 수소에너지 전환에 대한 구체적인 로드맵과 목표를 제시하고 있으며, 일본 미국 독일을 중심으로 새로운 수소사회에서 국가 주도권을 차지하기 위한 투자가 지속적으로 증가하고 있다. 우리나라 역시 최근 수소경제 로드맵을 발표하며 국제사회의 흐름에 함께 하고 있다. 한국은 수소에너지에 기반을 둔 청정사회로의 진입과 동시에 신성장 동력 발굴과 에너지 안보향상에 기대를 걸고 있다.
그러나 수소에너지를 이용하기 위해서는 몇 가지 문제를 해결해야 한다. 현재 수소를 가장 쉽게 얻는 방법은 천연가스에서 추출하는 것인데, 이 방법은 이산화탄소의 배출량을 감소시키지 못한다는 단점이 있다. 수소는 물을 전기분해해 얻을 수 있으나 이때 필요한 전기에너지에 비해 생성된 수소에너지의 경제성이 낮아 대체 전원 내지는 촉매를 이용한 수소제조기술에 대한 연구가 진행되고 있다.
다시 말해 수전해 기술은 가격 경쟁력이 떨어져 앞으로 지속적인 연구 개발이 필요한 분야이며, 이로 인해 수소 경제로의 이행을 위해 부생 수소와 개질을 통해 수소를 공급받는 가스경제를 중간 단계로 거쳐야 할 필요가 있다.
수소를 안전하게 보관하는 것도 쉽지 않다. 수소는 발화점이 매우 낮기 때문에 초저온이나 초고압 상태로 보관해야 한다. 현재 각국의 연구자들은 일상생활에서 수소가 편하고 안전하게 사용할 수 있는 에너지원이 될 수 있도록 꾸준한 연구를 하고 있다.
다른 국가들과의 비교에서, 한국은 수소 시장과 수소차 등과 같은 분야에서 앞서 있는 것으로 평가되지만, 수소의
생산과 운송과 같은 분야에서는 기술이나 인프라가 선도국보다 뒤쳐진 것으로 평가된다. 그러나 한국은 세계 수소시장에서 기술 선도국이 될 충분한 잠재력을 지니고 있다. 특히 수소차, 수소 생산 설비, 유통 인프라 및 부품산업을 통해 신성장 산업을 육성할 수 있을 것으로 기대된다.

 

수소전략의 핵심인 수소자동차
정부에서도 수소에너지에 대해 추진하고 있는 핵심전략은 수소자동차다. 수소자동차는 수소와 공기 중의 산소를 반응시켜 얻은 전기를 이용해 모터를 구동하는 방식으로 운행하는 자동차다. 전기차는 기후 변화 측면에서 완벽한 자동차는 아니지만 수소자동차는 거의 완벽한 무공해자동차로 볼 수 있다. 수소연료전지 자동차의 연료로 사용이 보편화되면 장기적으로는 수송수단의 대체에너지원으로 각광받을 것으로 보인다.
현재 수소연료 충전소는 14곳이며 1200곳으로 확대할 예정이다. 2019년 수소버스를 35대 보급해 공공부문 버스를 수소버스로 전환한다는 계획이다. 국내 화학이나 정유를 거쳐서 나오는 수소의 1년치 용량은 국내 약 200만대 수소연료전지차의 연료로 사용이 가능하다. 때문에 현재까지 석유화학과 체절 산업 등의 공정에서 부수적으로 발생하는 수소의 활용도를 늘려, 새로운 경제 비즈니스 모델을 만들수 있다. 이로써 국내 내수를 활성화하고 경제 성장에 내조할 수 있다는 기대도 있다. 그러나 수소자동차는 수소의 특성상 충전소를 확보하고 에너지원을 이동하는 측면에서 아직은 제한요인이 있다. 이것이 해결하면 대기오염문제도 해결될 것으로 기대된다. 수소에너지에 의한 신산업은 물론 환경대책으로서 수소에너지가 기능을 할 수 있도록 연구개발에 앞서가야 할 시점이다.

박희정 기자  doban03@hanmail.net

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