▲한종희 한국과학기술연구원 수소·연료전지연구센터 책임연구원
▲한종희 한국과학기술연구원 수소·연료전지연구센터 책임연구원

[투데이에너지] 지구 온난화가 지구 곳곳에서 현실로 나타나고 있는 이 시점에 탄소중립은 이제 세계적으로 거스를 수 없는 시급한 과제로 떠오르고 있다. 

이에 우리 정부도 2050 탄소중립을 선언하고 그 구체적인 달성 전략과 실행 방안을 마련하고 있다. 2018년 우리나라의 온실가스 총배출량은 이산화탄소 환산으로 7억2,700만 톤에 이르고 있고, 이중 약 86%를 차지하는 6억3,200만톤이 에너지 분야에서 배출됐다. 

즉 우리나라가 탄소중립을 달성하기 위해서는 에너지 분야의 변화가 필수적이며 매우 중요하다는 것이다. 우리나라는 에너지 다소비의 산업 구조를 가졌으나 아직도 석유와 석탄을 사용하는 탄소 중심의 에너지 체계에 대한 의존도가 높아 탄소중립에 대한 전략 수립과 이의 실행이 매우 시급한 실정이다. 

탄소중립을 실현하기 위해서는 효율 향상 등을 통한 에너지 수요 관리와 이산화탄소의 포집·저장·활용 등을 통한 탄소 저감의 추진뿐만 아니라 탄소 중심의 에너지 체계를 무탄소·친환경 에너지 공급체계로 전환하는 일이 무엇보다도 가장 중요하다. 무탄소·친환경 에너지 체계는 태양광, 풍력과 같은 재생에너지의 비중 확대와 이를 수용할 수 있는 전력계통의 혁신이 필요하며, 수소를 에너지 캐리어로 사용하는 수소에너지 체계의 확립이 필요하다.

또한 에너지 믹스의 개선을 통해 여러 가지 무탄소·친환경 에너지원을 환경과 조건에 맞게 개발해 보급해야 할 것이다. 우리나라도 우리 실정을 분석해 가능한 여러 가지 에너지원을 고려를 해 전략을 수립해야 할 것이다. 

예를 들어 재생에너지는 탄소중립에 있어 가장 중요한 에너지원이지만, 국내에는 태양에너지, 바람에너지와 같은 재생에너지의 자원도 그리 풍족하지 않다고 알려져 있다. 따라서 수소에너지, 원자력에너지 등 부족한 재생에너지를 보완할 수 있는 다양한 에너지원에 대해서도 신중하게 고려할 필요가 있다. 

특히 우리 정부는 수소에너지에 대한 투자를 적극적으로 진행해왔는데 이는 수소의 친환경성, 고갈 걱정이 없는 풍부함, 높은 무게당 에너지 밀도, 다양한 산업과의 연계성 등의 장점 때문이다. 

수소에너지라고 하면 재생에너지를 통해 수소를 생산하고 이를 저장하고 수요지까지 운송하고 이를 연료전지에 공급·발전해 전기에너지를 이용하는 수소 전주기 가치사슬을 주로 말한다. 최근 탄소중립과 함께 수소의 또 다른 역할이 주목을 받고 있다. 산업용으로 활용되는 수소의 역할이 그것인데, 철강 산업에 있어서는 이산화탄소를 다량 배출하는 코크스 환원방식에서 코크스를 대신해 철광석을 환원하는 수소환원제철 공법이 주목받고 있으며, 화학산업에서는 필요한 열원의 공급을 수소를 연소해 얻을 뿐만 아니라 장기적으로는 석유, 석탄 또는 천연가스로부터 생산해 사용하고 있는 기초유분 등 화학공정의 원료를 포집된 이산화탄소와 수소를 반응시켜 생산하는 기술을 개발하고 있다. 

또한 포집된 이산화탄소와 수소를 반응시켜 항공유, 또는 가솔린 등 수송용 연료, 즉 E-Fuel을 생산하는 방법도 주목을 받고 있다. 이렇게 수소는 에너지뿐만 아니라 많은 산업 분야에서도 탄소중립을 실현하는데 다양한 분야에서 여러 가지 방법으로 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

탄소중립은 우리 후대를 위해 풀어야 할 매우 시급한 과제이며, 경제, 기술, 사회, 문화 등 거의 모든 인간사회에서 변화를 이루어야 하는 매우 도전적인 목표이다. 물론 2050년까지는 30년 가까운 시간이 남아 있지만, 어느 누구도 탄소중립을 쉽게 달성할 수 있다고 생각하지 않는다. 

또한 현재 탄소중립을 위해 고려되고 있는 기술들은 지속적으로 발전을 거듭해 30년 후에는 다른 모습을 가지고 있을 것이다. 따라서 현시점이 아니라 30년 후의 모습을 보고 탄소중립의 전략과 실행 방안을 수립해야 한다. 

미래의 모습과 기술 발달 추이에 대해서는 어떤 예측도 정확할 수는 없지만 데이터에 기반해 기술 발전 추이를 예측하고 실현 가능성을 판단해 미래에 공헌도가 예측되는 기술들을 많이 포함해 전략을 수립한다면 좋은 전략과 실행 방안이 될 것이다.

현재 정부와 탄소중립위원회에서는 탄소중립을 위한 전략과 실행 방안들을 수립하고 있다고 한다. 물론 앞으로 수정될 기회가 있겠지만 첫 번째 탄소중립 달성을 위한 국가 계획으로 큰 의미를 지닌 이번 전략과 실행 방안이 우리나라를 탄소중립으로 잘 이끌어줄 우수한 전략으로 준비되기를 진심으로 바란다.

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