수소를 사오면 해결된다?!

수소를 사오면 해결된다?!

대학생신재생에너지기자단 17기 이지윤

 

수소연료전지의 붐

 수소 연료의 붐은 어디서부터 시작되었을까? 조지 부시 미국 전 대통령이 2003년 신년사에서 수소자동차를 언급하면서부터이다. 너도나도 수소를 새로운 대체 에너지로 주목을 하면서부터 그야말로 연료전지 열풍이 불기 시작하였다. 연료전지는 수소와 산소를 전기화학적으로 결합하여 전기와 물을 생산하는 기기이며 원래 잠수함이나 우주선 같은 곳에 사용되었던 전지이다. 우주선에 수소와 산소를 싣고 가 우주에서 물과 동력을 얻는데 사용되었다. 그 후로 연료전지는 지금까지도 계속 활발히 진행되고 있고 우리가 기대하고 있는 신재생에너지의 한 분야이다. 한국도 지금 한창 수소연료전지의 붐이 일고 있다.

 

수소연료전지의 부산물!

 한국에서는 수소 연료전지를 이산화 탄소와 싸우는 지금 기후 변화의 대응책이라고 소개한다. 수소가 환경물질을 배출하지 않기 때문에 환경적이라고 하면 반박할 수는 있지만, 자세히 들여다보면 현실은 조금 다르다. 수소 연료전지 발전에서 수소를 에너지라고 보기 조금 힘들다. 수소는 그저 에너지를 전달하는 수단일 뿐이다. LNG를 개질화 해서 수소를 얻는 과정에서 나오는 환경문제까지도 우리는 수소연료전지가 만들어내는 부산물이라고 생각해야 한다는 것이다.

 세계에너지기구 배출계수에 따르면 현재 기술로는 수소 1t을 생산하기 위해서 배출되는 이산화탄소가 11t이라고 한다. LNG에는 CH4가 90mol%의 농도로 존재하고 나머지는 에탄, 프로판, 부탄 등등 탄화수소가 들어있다. 이론적으로는 1몰의 CH4로부터 4몰의 수소가 만들어진다. 즉 천연가스에서 4몰의 수소를 추출하려면 이산화탄소 1몰이 나오는 것도 감수해야 한다는 것이다. 원소의 무게를 생각해서 계산한다면 수소가 8kg이 추출될 때 이산화 탄소는 44kg 나오기 때문에 약 5.45배의 이산화탄소가 배출된다고 생각하면 된다. 현실에서는 실제 천연가스에서 추출할 경우 효율을 감안하면 수소 1kg에 이산화탄소가 9~12kg이 발생한다. 사람들은 이것을 ‘회색수소’라고 부른다.

LNG에서 수소를 추출할 때 나오는 부산물이 이산화탄소만 있는 것은 아니다. 이 과정에서 질소화합물이나 황화합물 등의 불순물도 발생한다. 또한 대규모로 만드는 경우에는 소음이나 악취에 관한 문제도 피할 수가 없다.

수소를 사오는 '그린수소 해외사업단'

 지난 6월 정부는 ‘그린 수소 해외사업단’을 발족하였다. 산업통상자원부는 30개의 기업, 기관과 함께 해외 청정수소 공급망 구축을 하기 위해 그린 수소 해외사업단을 만들었다는 것이다. 산업부는 이번에 발족한 해외산업단을 통하여 저렴한 해외 청정수소를 도입한다는 방침을 내놓았다. 수소를 공급할 수 있는 후보군에 대해 전문 컨설팅 기관을 통한 타당성 분석을 진행한 후 이를 바탕으로 해외 청정 수소 생산, 공급을 실증하여 이에 대한 투자를 유도하겠다는 것이다. 연료전지에 대한 정부의 화려한 포장을 까보면 실질적으로는 외국에서 에너지를 구매한다는 의미밖에 남지 않는다.

 해외에서 수소를 사 온다고 해서 이산화탄소가 발생하지 않는 것은 아니다. 즉 수소를 사 오는 것이 그린수소를 만드는 해결책이 아니라는 것이다. 

 바야흐로 수소차 시대가 도래했고 여기저기에서 수소차 개발에 열을 올리고 있다. 하지만 단순하게 수소차의 기술만 발전해서는 가능하다고 생각하지 않는다. 수소 자체가 에너지 시장에서 제대로 된 역할을 할 수 있을 때 수소차도 제 역할을 할 수 있다고 생각한다.

 수소 자체가 어디서 채취한다고 나오는 에너지원이 아니고 다른 에너지를 수소로 전환해서 사용하기 때문에 어려움이 많다. 아무리 급하다고 해서 수소를 억지로 만드는 회색 수소 말고 친환경적으로 수소를 생산할 수 있는 시대를 먼저 만드는 것이 우리가 수소연료전지를 주 에너지원으로 쓰는데 가장 먼저 해야 할 일이 아닌가 싶다.

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참고문헌

[소제목 1]

1) 임희천, ,"[임희천의 수소이야기(21)]연료전지의 역사", 경산일보, 2019.11.05,www.ksilbo.co.kr/news/articleView.html?idxno=735332

 

[소제목 2]

1) 김도형, "수소전기차, 지금은 ‘친환경차’라 부를 수 없는 이유[김도형 기자의 휴일차(車)담]", 동아닷컴, 2020.07.25,www.donga.com/news/article/all/20200725/102152452/1

2) 우석훈, "회색 수소, 수입 수소, 회색 뉴딜", 경향신문, 2020.11.26, news.khan.co.kr/kh_news/khan_art_view.html?artid=202011160300105&code=990100

3)류희선, "수소발전 의무화, 온실가스 배출량만 늘린다.", 투데이 에너지, 2020.10.22,www.todayenergy.kr/news/articleView.html?idxno=230040

4)길벗, "환경도 경제도 없는 수소연료전지발전", 제 3의 길, 2019.11.05, road3.kr/?p=24874&cat=161

[소제목3]

이경수, "해외에서 수소 들여온다…그린수소 해외사업단 발족", MOTIE뉴스, 2020.06.23. www.motie.go.kr/motie/ne/motienewse/Motienews/bbs/bbsView.do?bbs_seq_n=155117356&bbs_cd_n=2