[외고-연재]수소에너지를 논하다(마지막편)
[외고-연재]수소에너지를 논하다(마지막편)
  • 장성혁 기자
  • 승인 2014.03.02
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

[투데이에너지] 차세대 에너지원으로서 수소의 역할을 의심하는 사람은 많지 않다. 비록 지금은 낮은 경제성으로 인해 제한적으로 활용되고는 있지만 최근 수소경제시대를 앞당기기 위한 노력과 결실이 하나둘 모습을 드러내는 등 힘을 응축하는 모습이다.

현대자동차는 세계 최초로 수소연료전지차 양산체계를 구축하며 미래자동차시장 선점을 위한 시동을 걸었다. 또 수소에너지 활성화를 위한 제도정비와 표준화를 이끌 수소협회가 청마의 기운을 등에 업고 창립됐다. 
 
본지는 이러한 변화에 맞춰 국내 수소에너지의 현재의 모습과 미래의 변화상을 가늠해 볼 수 있는 전문가의 글을 총 4차례에 걸쳐 연재한다. 
 
1부 - 에너지원으로서의 수소
2부 - 수소산업화를 앞당기는 기술
3부 - 국내 수소산업의 진단
4부 - 수소산업의 과제와 미래 

 

 수소경제시대, 시기의 문제일 뿐이다

 

우항수 울산테크노파크 화학기술연구센터장
생산으로 시작해 정제, 저장, 유통, 소비에 이르기까지 연속된 과정의 모든 범주에 포함된 산업을 수소산업으로 정의할 수 있다고 언급한 바 있다.

하지만 최근에는 단순히 수소산업이라는 범위에만 국한되는 것이 아니라 에너지산업과의 연계가 당연시되고 전체 에너지산업에서의 역할과 비중에 따라 정책과 기술개발도 함께 이뤄지는 경향을 보인다.

에너지생산과 배분, 소비는 한 국가에서 매우 중요한 위치에 있다. 많은 국가에서 에너지 자급·자립화를 위해 경쟁하듯 움직이고 있음을 알고 있다.

농업분야가 식량을 공급한다면 에너지는 산업을 움직이는 동력으로, 나아가 한 국가의 생존을 좌우할 수 있는 무기로서의 역할도 가능하니 그 중요성을 아무리 강조한들 지나치지 않을 것이다. 우리는 이러한 시대에 살고 있다.

다시 수소산업으로 돌아가보자. 과거에서부터 반추해보면 우리나라의 수소산업은 전면에 나서는 경우가 제한된다. 가끔 잠깐 스포트라이트를 받으며 혜성처럼 나타났다가 다시 수그러드는 패턴을 보이고 있다. 필요성과 효율성은 인정되지만 그러한 동력을 꾸준히 유지할 수 있는 요인이 부족한 것이다.

앞서(1부) 언급했듯 수소가 전면에서 오랜 지위를 확보하지 못하는 이유는 경제성과 안전성에 기인하지 않을까 생각해 본다.

수소의 제조비용은 다른 에너지원을 이용해 생산하는 전력원가보다 높기에 굳이 수소를 에너지원으로 사용하지 않는다. 사업자가 생산비용이 더 합리적 경제성을 지닌 동력원을 사용하는 것은 매우 당연하다. 수소 자체가 가격 경쟁력을 갖추었다면 이를 이용해 전기를 생산하거나 동력을 얻을 수 있는 메인 에너지원으로서 이미 굳건한 자리를 차지하고 있었을 것이다.

그렇다면 답은 나와 있다. 더욱 저렴한 수소생산방식을 찾거나 만들어야 한다. 획기적인 신기술로 저렴한 수소를 생산한다면 에너지의 글로벌 패러다임은 변화할 것이다. 아마도 노벨상을 수상할 만큼 대단한 일이 분명하다.

많은 국가와 연구기관이 새롭고 경제적인 수소생산방식을 계속해서 고민하는 이유다. 미국에서는 아직도 물 분해에 의해 수소를 생산하는 기술을 기초연구에 포함시켜 지속적인 연구지원을 실시하고 있다. 많은 대학과 연구기관이 이러한 과제를 수행한다.

실현되지 않을 기술을 지원하고 있는 것이 아니라 실현을 목표로 장기적이고 지속적인 지원을 한다는 사실을 우리는 반면교사로 삼아보아야 할 것이다. 단기간에 성과가 나오지 않더라도 꾸준한 관심과 달성의지가 필요한 것이다.

경제성을 이뤄 낼 또 하나의 중요한 요인은 저장방식에 있다고 본다.

수소는 지구상에서 가장 가벼운 기체이고 거의 절대온도가 되어야만 액화를 할 수 있다. 이로 인해 저장의 어려움은 가중된다. 저장을 위한 에너지 소모가 크다. 이런 점으로 경제적 저장기술 개발이 중요한 이유다.

열린 공간에서 만큼은 수소보다 안전한 가스도 없다고 본다. 가령 열린 공간에서의 수소의 확산 속도는 천연가스의 주성분인 메탄보다 약 3배 가까이 빠르다. 빠른 배출이 가능한 것이다.

물론 폭발 범위 내에서 산소와 화기의 접근은 조심해야 한다. 수소는 폭발성이 내재된 기체임을 우선 인지해야 한다. 여러 가지 안전장치로 사전예방이 중요하다.

산업화로 시너지를 모아가려면 이러한 생산, 저장, 안전의 근본적인 문제해결도 필요하지만 홍보와 제도도 중요하다.

천연가스가 가정에서 연료로 사용되기까지 초기 많은 어려움이 있었지만 지금은 가장 대중적 지위를 확보하고 있다. 기술적 발전과 함께 수소에너지의 효용성도 다양한 방법과 근거를 통해 지속적으로 알려야 할 것이다.

제도적인 장치에도 관심을 가져야 한다. 수소는 고압가스법과 가스안전에 관한 법률적 해석이 적용되고 있어 초기 접근이 어렵다.

몇년 전 일이다. 유럽의 수소연료전지 실증화사업 견학으로 방문한 독일에서 놀라운 일을 목격했다. 수소충전소에서 천연가스와 경유, 휘발유를 동시에 주유할 수 있는 시스템이 운영되고 있었다.

합리적으로 볼 수 있는 방안이지만 우리나라의 현행법으로는 설치 자체가 불가하다. 안전과 환경을 위한 규제는 필요하겠으나 상식과 과학적 범위에서 제·개정이 요구된다.

특히 인프라가 부족한 현실을 고려할 때 이러한 창의적 발상 등이 제도로 보완되어야 할 것이다.

인류가 사용한 에너지형태를 보면 초기 나무에서 석탄, 석유, LPG, 천연가스등으로 바뀌었다. 이는 탄소시대에서 수소시대로 전환되어 가고 있음을 의미한다.

나무의 주성분인 셀룰로오즈의 수소와 탄소의 비율은 대략 1:1인데 비해 석탄과 석유는 약 1.2~1.8:1, LPG는 2:1이고 천연가스를 메탄으로 보면 4:1로 벌어져 점차 탄소함유가 낮아지고 수소가 높아짐을 알 수 있다.

쓰임새 역시 점차 다양한 분야로 확대되고 있다. 반도체공정에서, 우주산업에서, 제철소의 신제련 공법에서도 대용량의 수소가 사용된다. 생활환경에서도 찾을 수 있다. 활성수소를 응용해 음식과 음료수, 화장품 등에서 이용된다. 더구나 수소 농도를 높인 물까지 판매되는 것을 보면 다양한 형태로 제품화되고 있음을 느낀다.

점차 우리사회는 수소경제시대로 접어들고 있으며 온실가스 배출이 적거나 혹은 발생하지 않는 청정에너지로 전환되고 있다. 수소산업의 도래와 부흥은 시기의 문제이지 딴 세상 얘기가 아니다.

철저한 준비와 지속적인 관심이 필요할 뿐이다.


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.

해당 언어로 번역 중 입니다.