[테크코리아 미래기술 40]그린수소

플러그파워의 고분자 전해질막 수전해 설비 <자료 SK E&S>
<플러그파워의 고분자 전해질막 수전해 설비 <자료 SK E&S>>

그린수소는 물을 전기분해해 얻는 수소다. 태양광과 풍력 같은 재생에너지를 통해 얻은 전기에너지를 물에 가해 수소와 산소를 생산한다. 수소를 생산하는 과정에서 이산화탄소를 배출하지 않는다. 화석연료에서 수소를 생산하는 '그레이수소', 화석연료에서 수소를 생산하지만 생산과정에서 이산화탄소 포집·저장(CCS) 기술을 활용하는 '블루수소'와는 다른 방식으로 생산되는 셈이다. 궁극적으로 오염물질의 거의 배출하지 않는 친환경 수소로 불린다.

그린수소는 아직 관련 기술이나 생태계가 구축되지 않았다. 생산단가도 2018년 기준 화석연료에서 수소를 생산하는 그레이수소보다 약 2배 정도 높다. 생산과정에서 이산화탄소를 배출하지 않기 때문에 궁극의 친환경 수소로 분류되지만 그만큼 생산하기가 까다롭고 경제성도 확보해야 한다.

향후 재생에너지 생산비용, 수전해 기술 효율이 개선되면서 그린수소 생산단가가 점차 내려갈 것으로 예상된다. 생산단가가 내려가면 온실가스 감축에 기여할 수 있다. 난방과 화학산업, 철강산업, 발전, 수송연료 등 산업 각 분야에서 그린수소를 활용할 수 있다. 특히 수소경제로 이행하는 과정에서 이산화탄소 배출이 없는 그린수소가 청정에너지원으로서 적극적인 역할을 수행할 것으로 기대된다. 2050년 탄소중립을 달성하는데 있어서 핵심 에너지원으로 떠오를 전망이다.

그린수소 시장은 세계적으로 확연한 성장세를 예고하고 있다. 세계적 시장조사기관 마켓앤마켓에 따르면 지난해 기준 세계 그린수소 시장은 4억4420만달러로, 2026년에는 43억7340만달러로 연평균 58.0% 성장할 방침이다. 프로스트앤설리반에 따르면 그린수소 전해조 용량은 2019년 2억6300만와트에서 2030년 114억1950만와트로 연평균 40.9% 성장할 것으로 기대된다.

우리 정부도 수소경제 육성과 함께 장기적으로 그린수소를 생산하고 확보할 계획이다. 이를 통해 친환경 수소경제를 구축한다는 구상이다. 재생에너지 발전여건이 좋지 않은 우리나라 여건을 감안해 호주 등 그린수소를 생산하기 좋은 국가와 협력하는 방안을 제시했다.

전문가는 현 상황으로는 그린수소가 경제성을 갖추기가 쉽지 않기 때문에 정부 차원 정책보조가 지속 필요하다고 강조한다.

김창희 한국에너지공대 에너지공학부 교수는 “그린수소는 이산화탄소 배출이 없기 때문에 기후변화 대응에 최적화된 에너지원으로, 그린수소가 수소경제로 이행하기 위한 여러 요소를 해결할 수 있다”면서 “또 그린수소는 새 기술이고 해외 선도국과 격차가 5~10년 정도밖에 안 나기 때문에 우리나라가 선두에 설 수 있다”고 말했다.

변상근기자 sgbyun@etnews.com