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[기고]재생에너지에 날개를 달아 줄 수소경제

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  • 설용건 연세대 화공생명공학과 교수
  • 2019.10.22 04:50
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조지 W. 부시 전 미국 대통령이 2003년 ‘수소에너지 이니셔티브’를 선언하고 국제협의체인 IPHE(국제수소연료전지파트너십)를 결성했다. 이후 20여년간 수소에너지 시스템 실현을 위한 다양한 연구개발과 정책이 추진되고 있다.

특히 EU(유럽연합)는 화석연료를 대체할 방안으로 재생에너지 확대와 수소경제 실현에 주목하고 있다. EU는 2030년까지 이산화탄소 배출량을 1990년 대비 40% 감축하기 위해 재생에너지 발전비중을 27%로 확대하는 등 강력한 탈탄소 정책을 추진 중이다.

수소에너지는 태양광, 풍력 등 재생에너지의 가장 큰 약점인 간헐성, 비저장성, 수요공급 불일치 문제를 해결할 수 있다. 재생에너지로 생산한 전기로 수소를 만든다든지, 액체화해 저장했다가 이용해 약점을 강점으로 바꾸는 것이다.

독일은 탈원전을 위해 20년간 공론화를 거쳤고 기업과 국민들은 비싼 전기요금(재생에너지로 생산한 전기)을 부담하기로 하는 사회적 합의를 이뤘다. 한국도 문재인정부 출범 이후 수소경제 활성화를 적극적으로 추진하고 있으나 보완이 필요하다. ㎿h(메가와트아워)당 전기요금은 한국이 120달러, 독일이 350달러다. 세상에 값싸고 좋은 것은 없다. 깨끗하고 살기 좋은 환경·에너지시스템을 구축하기 위해서는 우리도 말뿐이 아니라 그 비용을 얼마까지 부담할 수 있는가에 대한 논의를 시작해야 한다.

네덜란드의 수소배관 프로젝트를 주목할 필요가 있다. 대규모 해상풍력 발전단지를 구축해 전기를 생산해 이를 수소로 전환한 후 총 연장 2700㎞의 국가 수소망(PTG)을 통해 보급하겠다는 계획이다. 수소를 연료전지뿐 아니라 산업용 에너지로 전국적으로 활용할 방침이다. 프로젝트가 현실화되면 수소 가격이 ㎏당 4유로까지 낮아질 것으로 전망된다.

영국은 해상풍력과 수소 인프라 연계를 검토하고 있다. 현재 천연가스를 개질하여 추출한 수소를 파이프라인으로 공급 중이다. 개질 과정에서 나온 이산화탄소는 생산이 끝난 북해 유전에 포집·저장해 탄소 프리(Free)를 달성하고 있다.

한국처럼 국내 에너지 부존량이 부족한 일본은 수소경제 활성화에 국가적 역량을 집중하고 있다. 분산형 소형연료전지와 자동차용 연료전지기술은 세계 최고 수준의 경쟁력을 확보하고 있다. 토요타는 5~10년 후 수소차 가격을 전기차 수준으로 내리기 위해 연구개발을 진행 중이다. 장기적으로는 호주에서 대량생산 한 값싼 수소를 액화해 일본에 공급하는 계획도 추진 중이다. 액화수소운송선 개발, 수소터빈발전기술 등을 기업 중심으로 연구 중이다.

한국은 아직 정부보조금이 붙어야만 수소의 경제성이 확보된다. 하루속히 재생에너지 연계형 대규모 수소생산 체계와 수소 저장·운송 인프라를 구축해 자생력 있는 가격체계를 구축해 나가야 한다. 안정적인 수소공급과 재생에너지발전의 입지 문제를 고려할 때 동남아, 몽골 등에서 재생에너지 연계형으로 수소를 생산해 국내로 들여오는 방법도 검토할 필요가 있다.

빠르게 변화하는 세계 에너지 산업의 흐름은, 한국이 버틴다고 해서 오지 않거나 늦게 오는 것이 아니다. ‘지속가능성’이라는 새로운 패러다임은 기술발전, 사회적 수용성의 확대, 삶을 대하는 가치관의 변화 등에 의해 이미 우리 눈앞에 와 있다. 이것은 취사선택의 문제가 아니다. 한국이 주도하는 더 살기 좋은 에너지 사회를 기대해본다.



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