[전문가 기고] 새 정부에게 바라는 우리 수소 경제의 전략
최근 EHT 쮜리히대 연구팀의 세계 수소경제 시나리오에서 배운다
강홍석 전주대(탄소나노신소재공학과) 명예교수
[산경e뉴스] 수소는 2050년까지 제철업등 전기화가 어려운 분야등에서 세계 에너지 소비의 2~10%를 차지할 것으로 전망된다. 기후 정책에 부응하기 위해 대형 트럭에 의한 화물 운송, 대형 버스, 그리고 기차등에서 수소를 연료로 보다 쉽게 사용할수 있는 공급망이 대중화되면 운송 가능한 에너지원으로서 수소는 이 기대치의 상단를 넘어설 수도 있을 것이다.
현재 회색수소 생산은 스팀 메탄 개질(Steam Methane Reform: SMR)과 석탄 가스화 (Coal Gasification: CG)에 의존하며 이 과정에서 이산화탄소 배출의 2%를 차지한다.
녹색 수소의 생산을 위해서는 수전해가 가장 바람직하지만, CCS (Carbon Capture Storage)를 동반한 바이오매스 기체화 (Biomass Gasification: BMG)등 차선책도 있다. 이런 방법들이 환경에 미치는 효과를 원료~폐기에 이르는 생애주기 전체에 걸쳐 정량적으로 평가하는 LCA(Life Cycle Assement)를 수행하는 표준적 벙법이 정립되어 있는데 스위스의 ETH Zurich 대학 연구팀은 2024년 세계 각지의 지리적 조건을 반영하여 몇 가지 사회 경제적 시나리오 각각에 대해 LCA를 수행하였다.
여기서는 2가지 시나리오에 대한 결과만 언급하고자 한다. 비교 대상으로서, 온난화 억제를 위한 어떤 노력도 하지 않는 '회색' 시나리오에 의하면 2050년에는 약 1억톤의 회색수소를 생산할수 있다. 반면, 녹색 수소에 대한 첫째 시나리오는 '1.5'로서, 세계 재생에너지 기구에서 목표로 하는 것이다.
즉 SMR+CCS, BMG+CCS, 수전해 세 가지 방법으로 녹색수소를 생산하여 지구 온도 상승을 1.5도로 제한하는 의욕적인 계획이다. 여기서 CCS를 구체적으로 어떻게 수행하는지 기술이 없으나, 값싸게 지열 발전을 할수 있는 아이슬랜드같은 소수의 나라를 빼면 과연 CCS가 어떻게 온난화 문제 해결에 도움이 되는지 의문이 든다. 왜냐하면 포집하는 과정뿐 아니라 포집된 이산화탄소를 저장을 위해 다시 분리하는데 또 다시 많은 에너지가 필요하기 때문이다.
2023년 'Innovation in Energy and Environment'에 발표된 논문에 따르면 SMR+CCS에 비해 수전해는 3배 이상의 비용이 소요된다. 따라서 수전해를 산업적 규모로 수행하는 것은 상당 기간 선진국들의 몫일 수밖에 없다.
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