과학시간에 수소라고 하면 딱 H2 수소만을 생각한다, 하지만 여기서 조금 더 깊게 들어가면
여러가지로 나눌 수 있다. 그린수소, 블루수소 등등... 왜 이렇게 색깔이 붙는지 알아보자면,
1. 수소에 왜 색깔이 붙을까?
우리가 친환경 미래 에너지를 이야기할 때 가장 먼저 떠올리는 단어 중 하나가 바로 수소입니다.
수소를 연료로 사용해 전기를 만들면 매연 대신 순수한 물만 배출되기 때문에 무공해 에너지로 평가받죠.
그런데 뉴스나 기술 기사를 보면 '그레이수소', '블루수소', '그린수소'처럼 수소 이름 앞에 여러 가지 색깔이 붙어 있습니다.
실제 수소 가스가 색깔을 띠는 것은 아닙니다. 수소는 눈에 보이지 않는 무색무취의 기체입니다. 수소 앞에 붙는 색깔은 "수소를 만들어내는 생산 과정에서 이산화탄소가 얼마나 발생하는가?"를 기준으로 구분하는 일종의 '환경 등급표'입니다. 대표적인 3가지 수소를 정리해 보겠습니다.
- 그레이수소 (Gray Hydrogen)
- 현재 지구상에서 생산되는 수소의 대부분은 천연가스(LNG) 같은 화석연료에서 추출합니다. 천연가스에 고온의 수증기를 가해 수소를 뽑아내는 방식인데, 이 과정에서 수소 1톤당 약 10톤의 이산화탄소가 배출됩니다. 만드는 과정에서 탄소가 많이 나와 '잿빛'이라는 의미의 그레이수소라 부릅니다.
- 블루수소 (Blue Hydrogen)
- 그레이수소의 환경 문제를 보완하기 위해 등장한 개념입니다. 수소를 만드는 방식은 그레이수소와 같지만, 이때 발생하는 이산화탄소를 공기 중으로 날려 보내지 않고 '탄소 포집·활용·저장 기술(CCUS)'을 통해 땅속에 가둡니다. 완전히 무공해는 아니지만, 탄소 배출을 크게 줄일 수 있어 현실적인 친환경 대안으로 꼽힙니다.
- 그린수소 (Green Hydrogen)
- 수소 생성부터 소비까지 이산화탄소가 단 1g도 배출되지 않는 100% 무공해 수소입니다. 태양광이나 풍력 같은 재생에너지 전기로 물을 분해하여 수소와 산소를 분리해 냅니다. 부산물이 '산소'뿐이라 진정한 의미의 '초록색' 친환경 에너지라 불립니다.
2. 진짜 친환경 수소 시대로 가기 위한 도전 과제와 미래 전망
그렇다면 "처음부터 100% 깨끗한 그린수소만 만들어 쓰면 되지 않을까?"라는 의문이 생깁니다.
하지만 그린수소를 대량으로 만들기에는 넘어야 할 기술적·경제적 장벽이 존재합니다.
가장 큰 원인은 바로 생산 비용입니다.
천연가스에서 뽑아내는 그레이수소는 생산 비용이 매우 저렴합니다. 반면 그린수소는 태양광·풍력 발전 설비와 물을 분해하는 대형 수전해 장비가 필요한 데다, 재생에너지 전기 자체의 단가가 아직 높아 생산 비용이 3~4배 이상 비쌉니다. 또한 전기로 물을 분해해 수소를 만들고, 이를 다시 전기로 바꾸는 과정에서 에너지 손실이 발생하는 효율 문제도 있습니다.
그러나 세계 각국과 글로벌 기업들은 친환경 규제 강화에 발맞추어 천문학적인 연구 비용을 투입하고 있습니다. 재생에너지 발전 단가가 낮아지고 물을 분해하는 차세대 촉매 기술이 발전하면서 그린수소의 생산 단가는 빠르게 하락하는 추세입니다.
전문가들은 기술 발전과 경제성이 확보되는 2030년대를 기점으로 그린수소의 비중이 폭발적으로 늘어날 것으로 보고 있습니다.
수소시대가 점점 상승하기를 바라며!