석탄 빈자리 채울 '청정수소'…바이오가스로 생산 본격화[이영민의 알쓸기잡]

[편집자 주] 탄소중립부터 RE100(기업의 사용전력량의 100%를 2050년까지 풍력, 태양광 등 재생에너지로 조달하겠다는 자발적 캠페인), 환경·사회·지배구조(ESG)까지. 뉴스에 나오는 기후·환경 상식들. 알쏭달쏭한 의미와 배경지식을 하나씩 소개합니다. 이번 주말에 ‘알아두면 쓸모 있는 기후 잡학사전’(알쓸기잡)에서 삶과 밀접히 연결된 뉴스를 접해보세요.

이호현(왼쪽) 기후에너지환경부 제2차관이 지난 9일 청주 흥덕구 신대동 공공하수처리장에 구축한 바이오가스 기반 청정수소 생산시설 준공식에서 생산시설을 둘러보고 있다.(사진=기후에너지환경부)

[이데일리 이영민 기자] 기후에너지환경부는 지난 9일 충북 청주시 공공하수처리장에서 ‘바이오가스 기반 청정수소 생산시설’ 준공식을 개최했습니다. 이곳은 앞으로 공공하수처리장의 하수처리 과정에서 발생하는 바이오가스로 고순도 청정수소를 만들게 됩니다. 최근 우리나라는 수소경제에서 석유 의존도를 낮추기 위해 청정수소 생산에 힘쓰고 있는데요. 오늘은 화석연료의 빈자리를 채울 청정수소에 대해 알아보겠습니다.

청정수소란 생산부터 소비까지 배출되는 탄소가 현저히 적거나 없는 수소입니다. 국회입법조사처는 수소경제 관련 글로벌 CEO 협의체인 수소위원회의 보고서를 인용하면서 2050년 수소에너지가 전 세계 에너지 수요량의 약 20%를 담당할 것으로 전망했습니다. 위원회는 수소에너지가 이산화탄소를 배출하지 않아 탄소중립 목표 달성을 위한 핵심적 역할을 할 수 있다고 내다봤죠.

수소는 우주 질량의 약 75%를 차지하지만 에너지원으로 사용하려면 화석연료나 물처럼 수소가 포함돼 있는 에너지 자원으로부터 별도로 수소를 분리·생산하는 과정을 거쳐야 합니다. 이때 수소는 생산방식에 따라 여러 색깔로 구분됩니다.

우선 석유화학 공정에서 부산물로 추출되는 부생수소나 천연가스를 고온·고압의 수증기로 분해해 만든 추출수소는 ‘그레이수소’라고 부릅니다.

이 수소를 생산하는 과정에서 이산화탄소를 포집·활용·저장해 온실가스 배출을 줄인 경우는 ‘블루수소’, 재생에너지로 물에서 수소와 산소를 분해해 만드는 수전해수소는 ‘그린수소’로 구분합니다. 이외에도 원자력발전소의 열을 활용한 ‘핑크수소’, 음식물쓰레기나 가축 분뇨의 유기성 폐기물이 미생물에 분해돼 생긴 바이오가스로 만드는 ‘바이오수소’가 있죠.

청정수소의 분류는 나라마다 차이가 있습니다. 우리나라는 청정수소인증제를 통해 온실가스 배출량에 따라 수소를 4단계 등급으로 나눕니다. 일반적으로 여기에는 그린수소와 블루수소, 핑크수소, 바이오수소가 포함됩니다.

국내에서 생산된 수소는 대부분 그레이수소입니다. 화석연료 기반의 비감축 수소 생산이 생산량과 비용 측면에서 우위를 유지하고 있어 완전한 대체가 어려운 상황입니다. 이는 다른 나라도 마찬가지입니다. 한국에너지기술연구원에 따르면 전 세계적으로 발표된 저배출 수소 생산 프로젝트를 기준으로 2030년까지 청정수소의 생산량은 4900만t보다 감소한 약 3700만t으로 전망됐습니다.

그럼에도 정부는 2050 탄소중립 목표를 실현하기 위해 그레이수소에서 그린수소로 수소생산 패러다임의 전환을 표명하는 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 2019년 공개했습니다.

작년에는 그린수소를 새정부 15대 초혁신경제 선도 사업 중 하나로 선정해 범정부 지원체계를 마련하고 예산 확대와 규제개선에 나섰습니다.

기후위기가 심화된 오늘날 청정수소 생산기술은 한국이 에너지안보를 강화하는 길이 될 가능성이 있습니다. 과연 정부가 청정수소로 탄소중립을 이룰 수 있을지 알쓸기잡이 계속 지켜보겠습니다.