1화. 한 눈에 보는 수소경제 길라잡이

□ 수소는 화석원료(CₙH₂ₙ ,가열)로도 생산되지만, 궁극적으로는 버려지는 잉여 재생에너지를 사용해 물에서 추출하는 청정 에너지원

• 수소(H₂)는 궁극적으로 재생E(태양광/풍력 등)의 버려지는 잉여구간을 이용해 물(H₂O)에서 친환경 추출하고 향후 에너지원이나 원료로 다시 활용

• 미래 주력인 재생E의 일부 변환을 통해 간헐성/저장∙이동성 단점을 상쇄할 수 있고, 최종 활용 단계에서 탄소 배출도 없는 거의 유일한 청정 보완 수단

• 다만, 재생E로 생산되는 그린수소가 초기 단계여서 완전 성숙까지 상당기간 화석원료(그레이수소)&탄소포집장치 이용하는 블루수소가 마중물 역할로 병행

□ 수소는 산업공정, 에너지, 모빌리티, 화학소재 등 다양한 분야에서 화석원료를 대체해 활용 가능

• 산업용(산업공정이나 원료의 탄소 감축), 연료전지발전(발전소, 건물/주택용 열병합), 화력발전소에서의 수소 혼소, 모빌리티(자동차, 중장비, 선박, 항공) 등에서 활용

□ 수소의 높은 저장∙운송비 단점을 보완할 수 있는 암모니아(수소+질소 합성) 병행 활용 최근 부상: ‘수소경제’ → ‘수소/암모니아 경제’로 확장

□ 수소경제 초기라 단점과 비판 있지만, 장기적 관점에서 장점 다수 보유 → 탄소중립의 정책적 육성 의지와 기술 향상으로 중장기 성장 전망

• 초기 국면에서는 낮은 경제성, 대규모 투자 필요, 안전성 우려, 화석연료 병행 생산에 따른 탄소배출 등의 단점과 비판 불가피

• 그러나 궁극적으로는 친환경성, 재생에너지의 불규칙성/저장∙이동성 단점 보완, 다양한 활용처, 높은 전기 전환 효율, 에너지 안보 등 다수의 장점 보유
  
  ✔ 탄소중립과 자급가능 에너지안보 측면에서 정책적으로 재생에너지&수소 확대 추진. 수소는 글로벌 공감대 구축도 유리(※재생E 잠재력 높은 다수 신흥국과 산유국도 수소 수출 기대)
  
  ✔ 에너지 측면에서, 재생에너지는 높은 변동성으로 인해 기저 발전원(30%이상) 필요 → 탄소중립을 위해 재생에너지가 주력 성장하고 원자력, 수소 등이 기저원으로 보완 전망
  

□ 특히, 재생에너지에 불리한 국토 환경을 지닌 한국과 일본은 현실적인 대응과 관련 산업 육성 기회 측면에서 수소경제를 적극 활용할 계획

• 상대적으로 불리한 재생에너지 효율, 좁은 국토, 신규 원전 확대의 애로(방폐장 부족, 지역주민 반대 등)로 인해 수소에너지의 효용성이 타 국가에 비해 더 큼
  
  ✔ 다만, 재생에너지의 낮은 효율로 인해 그린수소 생산도 불리한 환경 → 대규모 수소 수입 불가피

• 기계/화학 기술을 바탕으로 연료전지와 수소전기차 기술력이 높아 수출 산업 육성 측면에서도 기회로 인식 → 민관 모두 적극적으로 추진 중

□ 가장 큰 과제는 경제성 및 인프라 문제. 경제성은 ’30년대 중반 이후 화석연료 수준 도달 전망. 그 때까지 정부 의지 중요한데 지속 가능성 높음

• 수소경제 활성화의 가장 큰 과제는 경제성 및 효율, 인프라 문제. 업계는 종합 경제성 면에서 ‘30년대 중반 이후 화석연료 수준과 비슷해질 것으로 예측. 경제와 에너지 상황에 영향 불가피하나 자생력 갖추기까지 정책 의지가 가장 중요. 글로벌 탄소중립 기조와 함께 재생E&수소 확대 정책 지속 전망
  

□ 수소는 안전성 우려 있지만, 안전장치기술 성숙도 높아 종합적으로 도시가스 수준 위험도 평가. 단, 사업 시 지역주민 반대 등의 잠재 리스크는 존재

• 수소는 반응성/폭발성이 높아 누출과 산소 유입을 막는 세밀한 안전장치 요구. 다만 발화점이 높고 화염 반경이 적으며 이미 안전장치기술의 성숙도가 높아 종합적으로 도시가스 수준의 위험도로 평가되고 있음 → 대안이 적은 상황에서 이런 이슈로 수소경제의 방향성 자체가 달라지지는 않을 전망

• 다만, 지역주민들의 반대로 발전소 프로젝트가 지연ㆍ재개되었던 사례들이 있어 개별 사업 시 고려할 리스크 중 하나 ☞ 자세한 안정성 이슈는 [참고] 수소 안전성 관련 이슈 참조
  

□ 블루수소는 수소경제 마중물 역할로 상당기간 병행 불가피한데, 천연가스 수급과 탄소포집 효율 및 탄소 처리 문제가 주요 이슈

• 화석연료에서 추출하는 블루수소에 비해, 재생에너지를 이용한 그린수소는 아직 경제성과 기술 성숙 더 미흡 → 상호 경쟁이자 보완 관계로 병행 불가피

• 그러나 ’22년처럼 천연가스 가격이 크게 오르면 블루수소 가격 동반 상승 및 공급 차질 발생. 또한 두 타입 간 중장기 투자 선택 불확실성도 증가

• 또한 일부 환경단체는 실제 탄소포집장치의 효율이 낮고 포집탄소의 저장/활용도 불안하다고 비판하고 있어 업계와 논쟁 ☞ 자세한 자료는 [참고] 블루수소의 탄소포집효율 및 포집탄소 저장/활용 이슈 참조
  
  ✔ 탄소포집효율 측면에서 업계는 환경단체가 주로 과거 초기 설비를 근거로 비판하고 있으며, 기술은 계속 진화하고 있고 현재 시스템의 포집 효율은 높다고 항변
  
  ✔ 탄소저장 측면도 유사한 설명 (※포집탄소는 대부분 심층 유정/가스전에서 활용∙저장되고 일부 화학물질로 재활용되고 있음. 국내에서는 동해가스전 저장 실증 테스트 중)

• 다만, 한국은 그린수소 경쟁력 약해 논란이 다소 있어도 블루수소 정책 방향 유지 예상되며, 천연가스 풍부한 미국과 산유국 등도 블루수소 기대 높음