기후변화센터

개도국협력팀 문은진 연구원

기후위기가 피부로 와닿는 요즘, 많은 기업이 넷제로 선언을 하고 있으며 넷제로 달성 방법으로 청정수소가 떠오르고 있다. 청정수소란 통상 블루수소와 그린수소를 칭하며, 블루수소는 화석연료로부터 생산한 수소지만 생산과정에서 발생하는 이산화탄소를 포집 또는 활용한 수소이다. 그린수소는 재생에너지를 이용해 생산한 전기로 물을 분해(수전해)하여 생산한 수소로, 생산과정에서 탄소 배출이 일어나지 않아 넷제로 달성 해법으로 각광 받고 있다.

작년 10월 정부가 발표한 ‘수소선도국가 비전’에 따르면 2050년 전체 청정수소 목표 생산량 2,700만 톤 중, 블루수소 200만 톤, 그린수소 300만 톤을 국내에서 생산 예정이며, 나머지는 해외로부터 수입하겠다고 밝혔다. 전체 생산량의 약 80% 이상을 수입으로 대체하겠다는 의미인데, 우리나라의 지리적 특성상 재생에너지 사용이 어려우며 블루수소 생산 시 발생하는 이산화탄소를 포집할 공간 또한 부족하기 때문이다. 이러한 국내 사정을 반영하여 정부는 국내의 뛰어난 기술로, 해외의 우수한 수소 생산 입지에서 수소를 생산하여, 국내로 들여오는 ‘H2 STAR 프로젝트’를 추진 중이다. 

그렇다면 수소를 어디에, 어떻게 사용할 수 있을까 

흔히 수소를 떠올렸을 때 운송수단의 연료로서의 사용을 떠올리곤 하지만, 열이나 전기를 발생시키는 에너지원으로, 산업에서 재료를 생산하는데 필요한 원료 등으로 다양하게 사용할 수 있다. 특히, 많은 이산화탄소를 발생시키는 철강‧석유화학 분야에서 수소를 원료로 사용하게 된다면 대량의 이산화탄소 감축이 가능하다. 수소환원제철을 예로 들자면, 수소환원제철이란 수소를 환원제로 이용하여 철광석에서 산소를 분리시켜 만든 철이며, 생산과정 중 물과 철이 배출되고 이산화탄소 배출은 없는 제철 방식이다. 현재는 석탄을 환원재로 사용하고 있으며, 큰 용광로에 철광석과 석탄을 넣어 철광석에서 산소를 분리시키고 있다. 이 과정에서는 대량의 이산화탄소가 발생하게 된다. 이처럼 기존에 화석연료/원료가 차지하고 있던 부분을 수소가 대체하게 된다면 이산화탄소 감축이 발생하게 되며 넷제로로 다가설 수 있을 것이다.

그린수소와 관련된 CDM 방법론 또한 현재 등록 절차 진행중이다. 그린수소 생산에 관한 방법론과 그린수소를 사용한 수소연료전지에 관한 방법론이며, 해당 방법론들이 CDM 이사회 결정을 통과하게 된다면 그린수소를 이용한 외부감축사업도 가능할 것이다.

기존 화석연료/원료를 청정수소로 대체하기 위해 많은 실증 연구가 진행 중이다. 하지만 연구가 성공한다 해도 넷제로 달성이 저절로 되는 것은 아닐 것이다. 수소 연구 성과에 발맞추어 기술을 도입하고 온실가스 감축까지 이끌어내는 모두의 적극성을 통해, 우리는 넷제로 달성에 가까워질 수 있을 것이다.

※ 해당 게시물 내용은 기후변화센터의 공식 입장이 아닌, 작성자 개인의 의견임을 알려드립니다.

*이미지출처
① 대한금속‧재료학회
(https://kim.or.kr/board/board.asp?b_code=4581&Action=content&GotoPage=8&B_CATE=bbs12)

② https://www.tuvsud.com/en-ae/themes/hydrogen/explore-the-hydrogen-value-chain

*참고자료

① (22.01.01,전기신문) (신년기획) 해외 청정수소 생산, 탄소중립 바람 타고 ‘훨훨’
https://www.electimes.com/news/articleView.html?idxno=227097
② (포스코) 미래 철강은 수소환원제철로?!
https://newsroom.posco.com/kr/%EC%88%98%EC%86%8C%ED%99%98%EC%9B%90%EC%A0%9C%EC%B2%A0/