- 무한 공급 가능하면서 무공해
- 석탄·석유 대체 연료 주목받아
- 한국도 차세대 활용계획 골몰
- 작은 충격에 폭발성 강한 단점
- 운반·보관 기술개발 성패 달려

지구상에 존재하는 가장 가벼운 원소인 ‘수소’가 대한민국의 이슈로 등장했다. 지난달 17일 정부는 ‘수소경제 로드맵’을 발표하면서 대한민국도 본격적인 수소 자동차 개발에 박차를 가할 것을 선포한 바 있다. 로드맵은 2040년까지 약 290만 대의 수소차를 보급하고 열차,선박, 드론 등의 산업에서도 수소를 에너지원으로 적극 활용하겠다는 내용을 담고 있다. 한국뿐만 아니라 전 세계 곳곳에서 주목받고 있는 에너지원인 수소. 과연 그 인기의 비결은 무엇일까?

문재인 대통령이 지난달 17일 오전 울산시청 대회의실에서 열린 ‘수소 경제와 미래 에너지, 울산에서 시작됩니다’ 행사에 참석하기에 앞서 현대자동차의 수소 연료 자동차 넥소의 연료 전지 시스템 모형을 보고 있다. 연합뉴스

■수소는 무한·무공해 에너지

수소는 지구상에 존재하는 가장 가벼운 원소로, 무색 무미 무취의 기체다. 우주 질량 중 약 75%를 차지할 정도로 풍부하며, 연소하더라도 공해물질을 내뿜지 않아 석탄·석유를 대체할 무공해 에너지원으로 주목받고 있다.

1783년 프랑스의 화학자 라부아지에가 수소 분해에 성공한 이후 수소를 연소시키면 물이 생긴다는 사실도 밝혀져 환경에 무해한 에너지원으로 조명을 받기 시작했다.

즉, 연소 과정에서 공해를 발생시키지 않으면서도 생태계에 필수적인 물을 만들어내는 원소라는 점에서 그야말로 친환경 에너지원이라 할 수 있다.

하지만 이렇게 좋은 에너지인 수소를 마다하고 지금까지 공해가 많이 발생하는 석탄에너지에 의존도가 높았던 이유는 수소가 갖는 독특한 특성 때문이다.

수소는 온도가 높아지면 반응성이 커진다. 즉, 열에 상당히 취약하다. 이 때문에 공기나 산소와 접촉하면 쉽게 불이 붙어 폭발적인 연소반응을 보이며, 아주 미세한 정전기에도 쉽게 발화돼 위험도가 높다.

‘수소폭탄’이라는 명칭은 이러한 특성에서 나온 것이다. 이처럼 저장과 운반의 어려움, 폭발의 위험으로 인해 수소는 여러 가지 장점에도 불구하고 쉽게 상용화되지 못하고 있다.

■수소경제의 미래

그렇다면 우리 정부가 발표한 ‘수소경제 로드맵’에서 의미하는 ‘수소경제’란 과연 무엇일까?

현재의 추세대로라면 석유는 오는 2040년 고갈될 것으로 예측된다. 이처럼 코앞으로 다가온 에너지 대란과 관련, 저명한 미래학자 제러미 리프킨은 2002년 ‘수소경제’라는 책을 발표했다. 이 책에서 리프킨은 2020년을 기점으로 석유를 확보하려는 분쟁이 지구촌 곳곳에서 발생할 것이라는 예측과 함께, 지구상에서 가장 풍부한 무공해 에너지원으로 수소를 지목한 바 있다.

리프킨의 주장대로라면 물이 전기에 의해 원소들로 분해되는 과정에서 발생하는 수소는 원자력과 같은 위험성이 없을 뿐만 아니라, 태양열이나 풍력처럼 그 양이 제한적이지도 않다. 또한 석탄에너지처럼 소수의 국가에 매장돼있지 않고 곳곳에 풍부하게 존재함으로써 에너지 평등의 가치도 구현할 수 있다. 수소를 활용하면 에너지 때문에 발생하는 분쟁과 권력다툼도 사라지게 될 것이라는 게 리프킨의 예측이다.

‘수소경제’란 이러한 수소가 갖는 미래에너지로서의 장점이 가져오는 변화를 의미한다. 하지만 수소경제가 지배하는 민주적이고 친환경적인 지구를 구상하기 위해서는 안전한 에너지원인 수소를 활용하는 기술이 필요하다.

앞서 언급한 바와 같이 수소는 폭발성이 강해 운반성이 매우 낮다는 것이 치명적 단점이다. 수소 자동차 한 대를 생산하는 데 막대한 비용이 투입되는 이유도 이 때문이다.

그 때문에 차량이나 선박과 같은 이동수단의 에너지로 수소를 활용하기 위해서는 안전하게 보관하기 위한 기술을 개발하는 것이 관건이다.

정부의 ‘수소경제 로드맵’ 발표 이후 벌써부터 수소 관련 주식들이 급등하는 현상이 나타나고 있다. 하지만 어떠한 형태가 되었든 새로운 에너지를 개발하고 실용화하는 과정에서 나타나는 다양한 문제점들이 충분히 검토될 때 우리는 풍부한 에너지 국가의 주인이 될 수 있을 것이다.

박선미(사회자본연구소 대표) 김정덕(한국언론진흥재단 부산지사 NIE 강사)


■ 생각해볼 점‘수소경제’와 함께 수소가 최근 빅이슈로 대두되고 있습니다. 수소가 갖는 장단점과 그것이 대체에너지원으로 활용될 수 있는 가능성을 이야기해볼까요?

- 수소란?

- 수소의 장단점

- 수소가 에너지화되는 과정

- 대체에너지로서의 수소가 갖는 과제