"수소, 탈탄소 도구이지만 만병통치약은 아니다"

수소는 화석 가스를 포함한 배출 집약적인 화석 연료에 의존하는 많은 부문과 응용 분야의 탈탄소를 도울 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 따라서 청정 수소프로젝트는 여러 국가에서 점점 더 많이 논의되고 있으며 탈탄소 목표를 지원하기 위해 시범 운영되고 있다.

수소는 중공업(예: 철 및 철강, 화학), 장거리 항공 및 해상 운송과 같은 가장 줄이기 어려운 용도를 탈탄소화하는 데 도움을 줄 수 있기 때문에 청정 기술 툴킷의 중요한 부분이 될 것으로 기대된다.
전 세계적으로, 철강 부문은 약 5%, 화학 부문은 4%, 항공과 해운 부문은 각 2%를 차지했다. 세계가 금세기 중반까지 배출 제로 야망을 충족시키려면 이러한 배출량을 크게 줄여야 한다.

국제에너지기구(IEA)의 글로벌 수소 리뷰에 따르면 2020년 수소 수요는 약 9000만 톤으로, 정유소의 부산물 약 1860만 톤을 포함한다. 수소는 주로 화석 연료로부터 생산되었고, 그 결과 이산화탄소 배출량은 약 900만 톤으로 2020년 일본의 탄소 배출량과 거의 맞먹는다. 녹색수소(100% 재생전기를 이용해 물을 전기분해 해 생산)는 전 세계 수소 생산량의 0.1%에 불과하다.

최근 산업계, 정책 입안자 및 에너지 전환 분석가들로부터 에너지 집약적인 부문의 배출을 줄일 수 있기 때문에 화석 연료의 대안으로 청정 수소의 잠재적 역할을 탐구하는 데 상당한 관심이 있다.

가장 큰 에너지 소비국들 중 일부는 수소 생산과 최종 사용 대화에 활기차게 뛰어들었다. 이 새로운 기술에 많은 관심을 가지고 수소 배치를 늘리려는 국가들은 투자가 효율적이고, 잘 규제되며, 기후 목표를 의미 있게 진전시킬 수 있도록 해야 한다.


수소는 현재 정책과 프로젝트의 수가 빠르게 확장되는 등 상당한 정치적·상업적 관심을 받고 있다. IEA에 따르면 2021년 말 발표된 수소전기전자 프로젝트 파이프라인이 전 세계적으로 260GW에 달했다. 다만 수소사업에 필요한 활성화 방안이 진화하고 있어 최종 투자결정(FID)을 내린 사업은 거의 없다.

깨끗한 수소 생산과 사용이 증가함에 따라, 모든 수소 배치가 명시된 기후 목표를 비용 효율적으로 지원하고, 지역사회 건강을 보호하고, 알려진 모든 위험이 효과적으로 해결되도록 하는 것이 정책 입안자와 민간 부문에 필수적일 것이다. 예를 들어, 수소 인프라는 화석 가스 인프라와 마찬가지로 누출되기 쉽다는 점을 간과할 수 없다.
이 인프라는 압축기, 액화 장치, 저장 탱크, 지질 저장 시설, 파이프라인, 트럭, 기차, 선박 및 주유소를 포함할 수 있다. 따라서 새로운 응용 분야에서 수소가 점점 더 많이 사용됨에 따라 사고 및 배출량 누출 발생을 최소화하기 위해 엄격한 국가 및 글로벌 안전 표준이 시행되는 것이 중요하다.

최근의 과학 연구는 수소가 이전에 추정되었던 것보다 더 높은 온난화 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여준다. 환경 방위 기금은 수소 배출이 10년 동안 동일한 양의 이산화탄소보다 최대 60배 더 많은 온난화 영향을 미칠 수 있다고 추정한다.

따라서 정책 입안자와 규제 당국은 잠재적인 수소 누출을 시급히 해결하고 가치 사슬 전체에서 누출을 엄격하게 측정하고 최소화하는 솔루션과 관행을 개발하고 채택하는 것이 중요하다. 해결해야 할 초기 영역은 상당한 유출이 발생하기 쉬운 기존 화석 가스 인프라에서 수소 혼합에 대한 최근 대화이다.


현재, 화석 가스 사업자들은 배출량을 줄이기 위한 규제와 정책 목표를 충족시키면서 그들의 기존 사업 모델을 지원할 기술로 수소를 홍보하고 있다. 그러나 기존의 가스 파이프라인에 수소를 주입하고 혼합하기 위한 제안들에 위험이 없는 것은 아니다.

우선, 가스 파이프라인에 수소를 혼합하는 것은 안전 문제를 제기한다. 캘리포니아 공공사업위원회(CPUC)는 최근 재생 가능한 수소를 캘리포니아의 탈탄소 전략의 구성 요소로 고려하려는 계획의 일환으로 수소 혼합에 대한 연구를 발표했다. CPUC 연구는 기존 화석 가스 파이프라인에서 5%가 넘는 점유율에 수소를 혼합하면 누출 가능성 증가, 철강 파이프라인 열화 등 안전 위험이 발생하기 시작한다는 결론을 내린 것이 대표적인 사례다.


김진영 글로벌이코노믹 기자