# 수소, 무탄소 에너지로 각광

- 화석연료는 온실가스 배출 많고
- 태양광·풍력은 전력공급 불안정
- 수소는 친환경이면서 저장 가능
- 천연가스 3배 에너지원도 얻어

# 세계는 수소경제 구조 전환 중

- 정부 ‘2050 탄소중립’ 달성 선언
- ‘RE100’ ‘탄소세’ 등 곳곳 지뢰
- 제조업·무역 의존도 높은 동남권
- 脫탄소 위한 그린산단 전환 필요

지난해 지구 평균 기온은 섭씨 14.9도로 산업화 이전 시기(1850~1900년)보다 1.2도 상승했다. 2018년 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC)가 승인한 ‘지구온난화 1.5도 특별보고서’는 2100년까지 지구 온도 상승을 산업화 이전 시기 대비 1.5도 이하로 억제하지 않으면 돌이킬 수 없는 위험이 닥친다고 경고했다. 보고서는 1.5도 이내로 억제하려면 전 지구적으로 2030년까지 이산화탄소 배출량을 2010년 대비 45% 이상 감축하고 2050년까지 탄소 순배출이 0이 되는 ‘탄소중립’을 달성해야 한다고 강조한다.

탄소 배출이 없는 ‘그린 수소’를 생산하려면 태양광 풍력 등 신재생에너지 보급을 확대해야 한다. 정부는 2034년까지 신재생에너지 발전량 비중을 25.8%로 확대한다는 계획이지만, 2019년 기준 5.6%에 그쳤다. 사진은 경남 거창 풍력발전단지. 전민철 기자

■ 왜 수소인가

탄소중립을 달성하기 위한 최우선 과제는 에너지 전환이다. 2018년 국내 온실가스 배출량은 7억2760만tCO2eq(이산화탄소환산량)으로 37%가 전력·열 생산 부문에서 발생했다. 이는 국내 총 발전량 5억7만647GWh에서 석탄이 41.9%를 담당하는 등 화석연료를 중심으로 전력 생산이 이뤄지기 때문이다.

이런 상황을 고려할 때 탄소중립 실현을 위해 온실가스를 배출하지 않는 태양광, 풍력 등 청정 신재생에너지 비중의 확대가 필수다. 하지만 2019년 기준 신재생에너지를 활용한 발전량은 5.6%에 그쳤다.

이에 따라 정부는 지난해 5차 신재생에너지 기본계획을 내놓고 2034년까지 발전량 비중을 25.8%로 끌어올린다는 목표를 설정했다. 신재생에너지 비중이 30%를 넘어서면 일정 시간대에서는 수요 100%를 신재생에너지로 보급해도 전력이 남는다.

하지만 오랫동안 안정적으로 전력을 공급했던 석탄 원자력 LNG 등을 넘어 재생에너지가 주력 에너지원이 되기는 쉽지 않다. 태양광은 해가 뜰 때만, 풍력은 바람이 불 때만 전력을 생산할 수 있다. 저장 수단이 없으면 특정 시간에는 전력이 남아서 버리고, 어떤 때는 전력이 모자라는 일이 반복된다. 이런 재생에너지의 간헐성·변동성에 대응하는 수단으로 각광 받는 것이 P2G(Power to Gas)다. P2G의 핵심은 전기를 활용해 물을 수소와 산소로 분리(수전해)하는 것이다. 이렇게 만들어진 수소로 연료전지에서 화학반응을 일으키거나 직접 연소시켜 에너지원으로 활용할 수 있다. 즉 수소가 신재생에너지의 저장 수단이 되는 것이다.

수전해 수소는 생산, 활용과정에서 온실가스를 전혀 배출하지 않는다. 그러면서도 같은 양으로 천연가스의 3배, 휘발유의 4배 정도 에너지를 얻을 수 있다.

■ ‘수소경제’ 뒤처지면 미래 암울

수소를 주요 에너지원으로 사용하는 경제산업 구조, 즉 ‘수소경제’를 구축하는 것은 가장 효과적인 탄소중립 달성 방법이다. 세계 각국은 발전 분야뿐만 아니라 수소를 에너지원으로 삼는 자동차 선박 열차 기계 등을 늘리고 수소를 안정적으로 생산·저장·운송하는 데 필요한 산업과 시장을 새롭게 만드는 것에 전력을 쏟는다.

수출 의존도가 큰 우리나라는 이런 세계적 흐름에 뒤처지면 당장 산업 위기에 직면한다. 선진국을 중심으로 ‘탄소의 무역 장벽화’가 빠른 속도로 진행 중이기 때문이다. 한 예로 유럽연합(EU)은 최근 탄소국경조정제도(CBAM) 초안을 발표했다. EU 내에서 생산한 제품보다 탄소 배출량이 더 많은 제품을 수입할 때 수입업자에 탄소비용을 물리는 것이다. 수입업자가 수출기업에 비용을 전가하면 사실상 관세의 성격을 띠게 된다. EU는 2023년부터 철강 시멘트 비료 알루미늄 전기 등 5개 분야에 CBAM을 우선 적용한 뒤 2026년 전면 도입할 예정이다. 대외경제 연구원은 EU가 전 분야에 CBAM을 시행할 경우 탄소 1ｔ에 30유로가 부과되는 것으로 가정해 우리나라가 연간 10억6000만 달러의 추가 비용을 내야 하는 것으로 추산했다. 이런 상황은 동남권 산업에 큰 위협이 된다. 제조업 중 탄소 등 온실가스 배출량이 많은 업종은 철강(38.3%) 화학(17.4%) 석유정제(10.8%) 전자부품(7.5%) 금속가공(2.4%) 자동차(2.4%)이며, 동남권은 이들 업종을 주력산업으로 삼고 있다.

대기업을 중심으로 RE100(Renewable Energy 100%) 캠페인 참여가 확산하는 것도 지역 중소기업에 부담으로 작용할 가능성이 높다. RE100은 기업이 사용하는 에너지 100%를 신재생에너지로 충당하는 것을 뜻한다. 애플 BMW 등 글로벌 기업이 이 캠페인에 참여하면서 국내 협력사인 LG화학 삼성SDI SK하이닉스 등에 동참을 요구하기도 했다. 현대자동차그룹도 2050년까지 RE100을 달성하겠다고 선언하는 등 국내기업의 동참도 이어진다. 대기업이 RE100을 달성하려면 협력 업체가 납품하는 제품도 신재생에너지를 사용해야 한다는 결론에 도달한다. 부산산업과학혁신원 김영석 사업추진본부장은 “제조업 분야 중소기업이 많은 동남권은 산업단지를 신재생에너지가 공급되는 ‘그린산단’으로 바꿔 나갈 필요성이 크다”고 말했다.

정철욱 기자

※이 기획은 부산시 지역신문발전지원사업 보조금을 지원 받았습니다.

에너지원별 발전량·온실가스 배출량 추이    구분 2017년 2018년 증감률 온실가스 배출량 (백만ｔ CO2eq.) 252.6 269.6 6.7% 총발전량(TWh) 553.5 570.6 3.1% 석탄 238.8 239.0 0.1% 원자력 148.4 133.5 -10.1% 가스 122.8 152.9 24.6% 신재생 27.9 32.2 15.7% 유류 8.7 5.7 -33.7% 수력 7.0 7.3 3.9% ※자료 : 2019 에너지통계연보