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수소 1t 만들때 CO₂는 20t…쉽지 않은 친환경의 길

최종수정 2021.06.06 06:30 기사입력 2021.06.06 06:30

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수소 생산시 이산화탄소 배출량 11~21배 더많아
그린수소 궁극적 대안…블루·청록 등 과도기서 역할

서울 국회 수소충전소에서 차량이 충전을 기다리고 있다.<이미지출처:연합뉴스>

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[아시아경제 최대열 기자] 머지 않은 미래에 수소를 에너지원으로 널리 쓸 것으로 보는 배경에는 수소가 환경친화적이라는 판단이 깔려 있다. 산업화 이후를 지탱했던 탄소 에너지는 필연적으로 온실가스를 배출한다. 갈수록 촘촘해지는 환경규제를 감안하면 석유나 석탄 같은 화석연료가 아닌 수소나 태양광 같은 신재생에너지 비중을 늘려야 한다. 우리나라는 에너지원의 95% 이상을 수입에 의존하는데다 상대적으로 수소 활용 기술수준이 축적된 터라, 정부나 민간 차원에서도 수소 산업에 적극 뛰어들고 있다.


수소 자체는 친환경적이나 이를 에너지원으로 만드는 과정은 여전히 환경에 이롭지 않다. 현재 쓰는 수소 대부분은 화학공정에서 발생하는 부생수소나 천연가스를 개질하는 방식으로 얻기 때문이다. 한자령 한국가스공사 연구원 등이 2019년 펴낸 보고서를 보면, 수소 1㎏을 생산하는 과정에서 이산화탄소가 적게는 11㎏(천연가스 개질), 많은 건 21㎏ 이상(코크스 오븐가스) 나오는 것으로 나타났다.

액화석유가스(LPG)나 나프타 개질 방식도 15㎏ 이상 이산화탄소가 발생한다. 이는 수소의 저장이나 운송·충전 등은 감안하지 않고 생산만을 기준으로 본 것이다. 정제기술 등이 나아지면서 효율이 오를 수는 있으나 현 수준에서는 친환경 에너지원으로 보기 힘든 배경이다.


정세균 국무총리는 지난 3월 SK인천석유화학 액화수소사업 예정지를 찾아 정의선 현대차그룹 회장(왼쪽 세 번째), 최태원 SK그룹 회장(오른쪽) 등과 액화수소플랜트 추진 현황을 살펴봤다.<이미지출처:연합뉴스>

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수소는 생산방식에 따라 그레이·블루·그린수소로 나뉜다. 부생수소나 개질과정을 거친 수소를 그레이, 생산과정에서 생기는 이산화탄소를 따로 거두는 걸 블루, 아예 이산화탄소 발생이 없는 걸 그린이라고 한다. 업계에서는 생산과정도 친환경적이고 일정 수준 이상 효율성을 내기까진 앞으로 10년가량 더 경허을 쌓아야 한다고 내다본다. 그린수소가 궁극적 대안으로 꼽히지만 당장은 그레이나 블루수소를 먼저 쓸 것이란 얘기다.


SK㈜가 최근 투자를 결정한 미국의 수소기업 모놀리스는 블루·그린과 비슷하면서도 다른 ‘청록수소’에 특화된 회사다. 청록수소는 블루에서 그린으로 넘어가는 중간단계 역할을 할 것으로 내다보는 이가 많다. 천연가스를 수소와 고체탄소로 분해해 수소를 만드는 방식인데, 이산화탄소가 생기지 않아 블루수소처럼 탄소포집 과정이 필요없다.

SK가 최근 지분투자한 미국 수소기업 모놀리스의 네브래스카 생산시설. 청록수소 전문회사로 꼽힌다.사진제공=SK

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수소 생산과정에서 나오는 카본블랙을 친환경소재로 쓸 수 있는 것도 장점이다. 이 회사는 이 같은 기술을 개발해 대량생산체제를 세계 최초로 갖춘 업체로 꼽힌다. SK그룹은 앞서 올해 초 미국 수소기업으로 수전해기술 등에 전문성을 갖춘 플러그파워에 투자한데 이어 모놀리스까지 수소기술과 관련한 포트폴리오를 넓혀나가고 있다.


두 회사 모두 전략적 투자로 연구개발이나 기술 교류는 물론 중장기적으로는 시장개척 등 다방면에 협력하기로 했다. 오랜 기간 에너지사업을 해온 SK는 당장 후년부터 수소사업을 본격적으로 영위할 예정인데, 우선 부생수소에서 시작해 2025년부터는 친환경 수소로 넘어가는 밑그림을 내놓은 바 있다.


최대열 기자 dychoi@asiae.co.kr

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