[뉴스토마토 김충범 기자] 수소 에너지는 미래 화석 연료의 고갈을 대체할 수 있는 ‘핵심 친환경 에너지’로 손꼽힌다. 때문에 탄소중립시대로의 원활한 이행을 위해서는 수소경제의 경쟁력 확보가 반드시 뒷받침돼야 한다. 

 

특히 수소경제를 향한 기술적 한계, 화석 에너지원과 달리 수익성 측면에서도 약점을 지닌 현실적 문제를 풀어갈 해법 마련이 절실한 상황이다.

 

31일 정부와 산업계 등에 따르면 현재 세계 수소생산량은 7000만톤으로 2050년 3억톤을 전망하고 있다. 2070년경에는 5억톤에 달할 것으로 예측하고 있다. 최근 영국 국제 무역부(DIT)가 예측한 수소경제 규모를 보면, 오는 2050년경 2조5000만 달러에서 11조7000만 달러 범위가 될 것으로 전망하고 있다.

 

즉, 95% 의존인 화석연료 추출에서 수전해 수소 75% 생산의 패러다임 변화가 예상된다. 제조업 강국인 우리나라로서더 재생에너지자원이 턱없이 부족한 관계로 수소활용산업의 성장동력 전략이 절실한 상황이다. 

 

하지만 우리나라는 수소 수요가 연간 200만톤 가량에 불과한 실정이다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면 칠레의 수소생산잠재력은 연간 1억6000만톤 규모다.

 

수소경제를 위해서는 수전해와 탄소포짐 등 수소생산관련 산업이 요구된다. 또 수소저장탱크 등 수소저장과 이동과 관련한 제조업·서비스업 육성이 꼽힌다. 대표적으로는 수소연료전지발전, 수소환원제철, 수소운반선, 수소전기차, 수소충전소 등이 선도 산업이다.

 

수소경제란 수소를 주요 연료원으로 사용하는 경제 산업 사회를 뜻한다. 화석 연료를 주축으로 하는 탄소경제와 대비되는 개념으로 수소를 생산하는 것부터, 저장, 운송, 활용하는 데까지 필요한 모든 시스템을 조성해 수소 생태계 전반을 구축하는 것을 목표로 한다.

 

지난 7일 정부가 발표한 '수소경제 성과 및 수소선도국가 비전'을 보면, 2030년 수소 사용량을 종전 계획 194만톤에서 2배 늘린 390만톤으로 올려 잡았다. 2050년에는 2700만톤까지 확대한다는 전략이다.

 

이산화탄소 배출이 없는 청정수소 비율도 2030년 50%, 2050년 100%로 높여간다는 방침이다. 문제는 기존 화석 연료 대비 낮은 수익성을 극복할 수 있는 첨단 기술력 확보가 관건이다.

 

김태기 단국대 경제학과 교수는 "현재 기술로는 생성하는 수소의 단가가 너무 높아 경제성이 떨어지는 것이 문제"라며 "수소경제로의 이행을 위해서는 점진적인 기술력 향상이 담보돼야 한다. 정부가 현 수소경제 기술 수준에 보폭에 따라 로드맵을 맞춰나가는 것이 올바르다고 판단한다"고 지적했다.

 

수소를 얻기 위해서는 보통 천연가스를 고온고압에서 분해하는 '개질수소', 석유화학 공정 과정에서 부수적으로 나오는 '부생수소', 물을 전기분해하는 '수전해' 방식을 거쳐야 한다. 개질수소는 생산 단가가 저렴하지만 상당량의 이산화탄소가 발생하는 단점이 있다. 부생수소는 생산량이 제한돼있고 수전해는 친환경적이지만 단가가 높다. 

 

세계 각국은 온실가스를 배출하지 않고 수소를 생산하는 수전해 방식의 기술 개발에 적극 나서는 추세다. 미국은 향후 수소경제 전환 발판 마련을 위해 재생 에너지를 통한 수전해 방식의 수소 생산 시설을 구축하고 있고, 호주는 서부 필바라 사막의 태양광 발전 시설로 수전해 수소 생산 시스템을 대규모로 건설하고 있다.

 

유럽연합(EU)은 오는 2024년까지 6기가와트(GW)급 수전해 수소 설비를 만들고, 2030년까지 생산량을 1000만톤까지 확대한다는 구체적 수소 전략까지 마련한 상태다.

 

정만기 한국산업연합포럼(KIAF) 회장은 지난 28일 '탄소중립 실현과 수소활용산업' 온라인 세미나를 통해 "화석연료 추출소수의 블루수소화를 위한 CCUS(탄소포집·이용·저장기술) 등 지원 강화와 그린수소용 재생전력 확보, 지원, 전력단가 지원, 수전해 투자비와 운영비 지원 등 기린 수소 기술개발, 실증, 상용화를 위한 종합지원책 마련이 필요하다"고 강조했다.

 

김광석 한국경제산업연구원 연구실장은 "정부가 탄소중립 과제를 수행하기 위해 수소경제의 중요성에 대해 인식하고 신재생 에너지 확보에 나서는 방향은 옳다고 본다"며 "다만 수소경제가 친환경 에너지원으로의 정당성을 입증받기 위해서는 전기분해 방식을 통해 수소를 '클린'하게 생성하는 것이 관건"이라고 말했다.

 

이어 "아직까지는 화석 연료를 발전시켜 이 전기를 가지고 수소를 생성하는 방식이 주류를 이루고 있는데, 진일보된 기술이 필요하다"며 "수소경제에 대한 인식이 아직 자동차에 국한돼 있는 점도 아쉽다"고 했다.

 

김 실장은 "수소경제는 생성, 저장, 운송, 활용 등 수소경제 전반에 대한 밸류 체인 확대를 기대할 수 있는 분야"라며 "정부가 여러 분야에 걸쳐 다방면으로 수소 산업을 육성하면 더 좋은 결과가 있으리라 생각한다"고 설명했다.

 

탄소포집 기술력과 관련해서도 "현실적으로 탄소포집기술에 대한 기술력을 확보하는 것도 중요하다. 이산화탄소를 뿜어내는 수소 생성 방식을 택할 경우 탄소를 일정 공간에서 단번에 잡아낼 수 있어 탄소 저감에 효과가 있기 때문"이라며 "일본이 이 탄소포집 분야에서 앞서있는데 이에 대해 주시할 필요가 있다"고 조언했다.(CCUS)

 

 

김충범 기자 acechung@etomato.com