전 세계가 주목하는 친환경 수소, 그린수소
그린수소란 무엇일까?
[객원 에디터 5기 / 유시아 기자] 전 세계적으로 탄소중립이 화두가 되고 있다. 탄소중립이란 인간사회에서 배출되는 이산화탄소의 순 배출량이 0이 되도록 하는 것으로, 지구온난화에 따른 이상기후 현상을 막는 것이 주요 목적이다. 한국을 포함한 주요 경제국은 탄소중립 선언과 추진전략을 발표하고 있는데, 화석연료를 기반으로 한 사회에서 벗어나 신재생에너지 기반의 사회로 전환하는 것이다.
신재생에너지 사회에서의 에너지 활용방안은 신재생에너지 발전을 통해 얻은 전기에너지와 수소에너지를 사용하는 방법이다. 특히, 그중에서도 궁극적인 친환경 에너지로 평가받는 수소에너지가 주목받고 있다. 수소는 생산 방식과 친환경성 정도에 따라 그레이수소, 블루수소, 그린수소로 구분된다.
그레이수소는 화석 연료로부터 생산되는 수소로, 현재 생산되는 수소의 약 96% 정도가 그레이수소다. 1kg의 그레이수소를 생산하는데 약 10kg의 이산화탄소가 배출되기 때문에 그레이수소라는 수식이 붙었다. 블루수소는 그레이수소와 동일한 생산 방식이 사용되지만, 그레이수소보다 이산화탄소 배출이 적기 때문에 친환경적이고 그린수소보다는 기술 경쟁력이 확보되어 있어 가장 현실적인 대안으로 주목받고 있다.
수소에너지 중에서도 미래의 궁극적인 청정 에너지원으로 주목하고 있는 것은 그린수소다. 그린수소는 물의 전기분해를 통해 얻어지는 수소로, 태양광 또는 풍력 같은 신재생에너지를 통해 얻은 전기에너지를 물에 가해 수소와 산소를 생산한다. 따라서 생산 과정에서 이산화탄소 배출이 전혀 없어 ‘궁극적인 친환경 수소’라 불린다.
각국은 그린수소 생산과 사용을 장려하기 위해 여러 제도를 구축하고 있다. 유럽연합(EU)은 블루수소, 그린수소 인증 기준을 마련하는 한편 수소의 친환경성을 인증하는 ‘수소 원산지 보증제도’ 시스템을 2016년부터 구축했다. 한국은 2021년 3월 제3회 수소경제위원회에서 청정수소 사용 장려를 위한 ‘청정수소 인증제’ 도입 계획을 밝히기도 했다.
독일은 2030년까지 신재생에너지 보급 목표를 50%로 설정하고 태양광과 풍력 에너지를 이용해 그린 수소를 생산하고 있으며 그린 수소 연구개발에 90억 유로(약 12조 원)를 투입하겠다고 밝혔다. 또한, 2018년에는 세계 최초로 수소 전기 열차를 공개했고, 2030년까지 수소차 180만 대를 보급하고 수소충전소 1,000개를 설치한다는 계획을 세웠다.
한국 정부가 지난해 발표한 ‘수소 경제 활성화 로드맵’의 주요 내용 역시 흥미롭다. 첫째 수소차와 연료전지 분야에서 세계 수준의 기술력을 확보하고, 둘째 석유화학 플랜트 사업 기반으로 수소를 생산 공급하며, 셋째 전국 LNG 공급망에 추출기를 설치하여 수소 공급 인프라를 구축하는 것이다. 수소차는 2022년까지 8만 대, 2040년까지 620만 대를 공급하고 가정용 연료전지는 2040년까지 2GW 이상 공급한다는 계획을 세웠다. 한국은 수소차와 연료전지 분야에서 상당한 수준의 기술력을 가지고 있지만, 그린 수소 생산기술은 선진국 대비 60~70% 수준에 불과하다. 이 문제점을 해결해야만 그린 수소 에너지를 보급할 수 있을 것으로 보인다.
이렇듯 전 세계에서 주목받는 그린수소에도 단점이 있다. 그린수소는 생산 단가가 비싸다. 수소 생산 시 어떤 전기를 사용하냐에 따라 생산 단가가 달라지는데 일반 화석연료를 통한 전기에너지 기준으로 보면 수소 1kg을 생산하는데 대략 1만 5천 원 가치의 전력이 사용된다. 하지만 원자력 발전을 이용하면 약 3천 원 정도 비용이 드는 것으로 알려져 있는데 이 원자력발전 또한 후대에 물려주어야 할 위험 폐기물이기 때문에 사회적 합의, 더 나아가서는 세계적 합의가 필요하다.
