초록 지구를 위한 수소는 따로 있다? 가지각색 수소의 종류

 

글. 진현영

 

 

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수소, 색깔도 종류도 여러 개

 

수소가 지속 가능한 미래를 위한 친환경 에너지로 꼽히며 우리 생활에 성큼 들어왔습니다. 하지만 일상 전반에 사용되기엔 아직 기술적, 비용적, 환경적 문제가 남았죠. 친환경 에너지인데 환경적인 문제라는 말에 의문이 든다면 주목. 수소에도 청정 ‘등급’이 있다. 수소는 생산 방식에 따라 이산화탄소가 발생하기도 하는데, 생산 과정에서 이산화탄소가 배출되면 ‘그레이 수소’ 혹은 ‘브라운 수소’, 발생하는 이산화탄소를 포집해 저장하면 ‘블루 수소’, 재생 자원을 이용해 이산화탄소가 나오지 않으면 ‘그린 수소’입니다.

 

 

그레이 수소는 천연가스를, 브라운 수소는 석탄이나 갈탄을 사용해 만듭니다. 화석 연료를 사용하는 가장 손쉬운 방식이기에 현재 생산되는 수소의 대부분이 이에 속하죠. 그린 수소는 태양광, 풍력과 같은 재생에너지에서 나온 전기로 물을 분해해 얻는 수소입니다. 생산 과정에서 수소와 산소만 발생해 오염 물질 걱정이 없지만 다른 원소와 결합력이 높은 수소를 분리하는 데에는 많은 에너지가 필요하죠.

 

현재 우리나라는 그린 수소에만 의존하기에는 기술력이 부족하고 게다가 생산 단가도 높아 석유화학이나 철강 공정에서 부수적으로 발생하는 부생 수소를 주로 사용합니다. 우리나라처럼 석유화학 공업이 발달한 나라가 수소 경제에 진입하는 초기 단계에는 부생 수소가 적격이죠.

 

 

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그린 수소 사회로 출발, 필요한 것은?

 

여러 장점에도 불구하고 부생 수소는 생산량이 제한적인데다 그레이 수소로 분류된다는 아쉬움이 있습니다. 생산은 물론 연소 과정에서도 탄소 제로를 구축하기 위해서는 먼저 블루 수소 단계에 진입할 필요가 있죠. 그레이 수소 생성 과정에서 발생하는 이산화탄소를 다량 포집한다면 그린 수소를 확보할 때까지 상당량의 탄소 저감을 기대할 수 있는데 이는 뛰어난 탄소 포집 저장 활용(CCUS) 기술력이 뒷받침돼야 합니다.

 

재생에너지의 발전량 확보나 수소를 저장•운반하는 기술 또한 그린 수소 사회로 가는 필수 관문입니다. 기체 상태의 수소를 액체로 변환하는 액화 시스템, 수소를 질소와 반응시켜 암모니아로 만든 후 저장하는 기술 등이 준비된 후에야 수소에너지 보급이 확산될 것입니다.

 

이처럼 수소 사회에 도달하는 길이 쉽지 않은 것이 사실이지만 그 길 끝에는 무궁무진한 가능성이 기다리고 있습니다. 연소하는 과정에서 유해 가스가 나오지 않는 친환경 에너지, 소규모 설비로 운영돼 효율성이 높으며 다른 원소와 결합한 상태로 지구상에 대량으로 존재하는 자원이기에. 어쩌면 지구의 미래는 수소에 달렸는지도 모릅니다.

 

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생산부터 운반까지 효성의 수소 인프라

 

 

2009년 효성은 국내 최초로 수소 충전소를 설립했습니다. 2000년 CNG•LCNG 충전 설비를 시작으로 가스 공급 설비를 국내외에 공급하면서 수년간 쌓은 노하우를 바탕으로 수소 압축•충전 기술을 획득한 덕분이죠.

 

수소를 생산하는 데 필수인 재생에너지 또한 효성이 주력하는 분야입니다. 풍력•태양광 에너지 출력을 안정화하는 에너지 저장 장치(ESS)로 업계를 선도하고 있죠. 블루 수소의 핵심 기술인 탄소 포집 저장 활용 기술 개발에도 박차를 가하고 있습니다. 2023년 완공 예정인 액화수소 공장은 탄소 포집 저장 활용 기술과 연계해 연 1만 3,000톤 규모의 수소를 생산•공급할 전망입니다.

 

 

<효성의 수소 비전>

 

이산화탄소 배출량 10% 감축

국내 이산화탄소 배출량 감축을 위한 기술 개발

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국내 최초 수소 충전소

2009년 수소 충전소 설립

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연 1만 3,000톤 생산•공급

2023년 액화수소 공장 완공

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블루•그린 수소 기술 개발

2025년 블루•그린 수소 추출 기술 개발과 설비 국산화