HYOSUNG

지난 11월 2일에는 친환경 그린 미래로 한발 다가가는 특별한 기념식이 열렸습니다. 바로 제1회 수소의 날 기념식입니다. 산업통상자원부와 수소융합얼라이언스(H2KOREA)는 수소의 원소 기호인 H2를 이미지화해 11월 2일을 대한민국 수소의 날로 지정하고, 작년 첫 기념식을 개최하였습니다. 이 행사에서 정상열 효성중공업 부장이 해외 핵심기술 도입과 수소 충전 인프라 확대 등의 수소 산업 육성에 기여한 공으로 산업통상자원부 장관 표창을 받기도 했습니다.

환경에 대한 관심이 높아지고 다양한 외부 요인으로 인해 에너지 공급 불확실성을 겪으며 탄소 경제에서 수소 경제로 전환되는 에너지 대전환의 시대가 빠르게 도래하고 있습니다.

이런 상황에서 지속 가능한 대체 에너지의 핵심인 수소, 그중에서도 이산화탄소를 배출하는 그레이/브라운 수소를 제외한 블루 수소와 그린 수소가 대체 에너지로 주목받고 있습니다. 그린 수소는 재생 에너지 전력으로 물을 전기 분해하여 생산한 수소입니다. 현재는 다른 수소에 비해 비교적 생산 단가가 높지만 장기적으로는 그린 수소의 생산 비용이 낮아지고 있어 단점이 개선되고 있습니다. 반면, 세계 기후 정책에 따라 규제가 엄격해짐에 따라 이산화탄소를 배출해야 하는 그레이, 브라운, 블루 수소의 한계가 명확해진다고 하니, 미래의 에너지는 역시 그린 수소가 가장 유력할 것으로 보입니다.

생산 방식에 따라 달라지는 수소의 색

수소가 미래 에너지로 주목받는 이유는 바로 연소할 때 이산화탄소 등을 배출하지 않는 청정 연료로, 수소 자동차, 연료 전지 등의 다양한 분야에서 활용 가능성이 무궁무진하기 때문입니다. 수소는 무색, 무취, 무미의 특성을 가진 가벼운 기체로, 우주의 75%를 차지하고, 물에서 얻을 수 있는 풍부한 자원이며 수소가 연소되는 과정에서 다시 수증기를 만들기 때문에 고갈될 걱정도 없습니다. 수소는 단일 원소의 형태(원소 기호 H)로 존재하지 않고 물(H2O)과 같은 화합물 형태로 존재하고 있어 수소를 에너지원으로 쓰기 위해서는 다른 화합물로부터 분리하는 과정이 선행되어야 합니다. 수소를 얻는 방법은 세 가지로, 석유 화학 공정이나 철강 등을 만드는 과정에서 부수적으로 발생하는 ‘부생 수소’, 천연가스를 고온 및 고압에서 분해해 생성하는 ‘개질 수소’ 그리고 물을 전기 분해하여 수소를 만드는 ‘수전해’ 방식이 대표적인 수소 생산 방식입니다.

이렇게 생산된 수소 중에서도 부생 수소와 개질 수소는 그레이 수소로 분류됩니다. 부생 수소는 석유화학이나 제철 공장에서 부수적으로 발생하기 때문에 생산량을 늘리는데 한계가 있고, 천연가스를 이용하는 개질 수소는 대량 생산은 가능하지만, 많은 양의 이산화탄소를 부산물로 생산한다는 한계점을 가지고 있습니다. 이 한계점을 보완한 것이 바로 블루 수소입니다. 블루 수소는 그레이 수소와 생산 방식을 같으나 이 과정에서 발생하는 이산화탄소를 포집, 활용 및 저장(CCUS) 기술을 활용하여 제거하기 때문에 청정 수소로 불리기도 합니다. 이 과정에서 포집된 이산화탄소는 저장하거나 시멘트나 반도체 가스, 타이어 소재 등에 활용되기 때문에 블루 수소가 현실적인 재생 에너지의 대안으로 불리고 있습니다.

탄소배출이 없는 진짜 친환경 수소, 그린 수소

생산하는 과정에서 이산화탄소를 배출하지 않는 수소도 있습니다. 탄소 배출이 없는 진짜 친환경 수소, 그린 수소입니다. 그린 수소는 태양광이나 풍력 등의 재생 에너지에서 나오는 전기로 물을 수소와 산소로 분해하여 생산하는 수전해 수소입니다. 수전해 방식은 탄소배출이 전혀 없다는 장점뿐만 아니라 태양광, 풍력과 같은 기상 조건에 의존해야 하는 변동성 재생 에너지로 인한 전력 계통의 급격한 불확실성을 수소라는 에너지 캐리어로 변환하고 생산, 저장함으로써 신재생 에너지의 간헐성을 해결할 수 있다는 장점도 가지고 있습니다.

그린 수소의 시대를 만들어가는 효성

효성도 그린 수소 생산을 위한 수많은 노력을 하고 있습니다. 효성은 신재생 에너지 분야의 국내 최고의 노하우를 축적해 온 기업입니다. 국내 최초로 750kw 풍력 터빈을 개발한 것을 시작으로, 현재 10MW급 해상 풍력 터빈에 대한 KS 인증을 추진 중에 있습니다. 더불어 신재생에너지의 출력 안정화에 필수적인 설비인 ESS(Energy Storage System) 분야에서도 국내 선도적인 위치를 선점하고 있습니다. 이와 같은 효성의 노하우와 재생 에너지에 대한 기술력을 바탕으로 효성은 그린 수소로의 에너지 전환 및 그린 수소의 시대를 앞당기고자 합니다.

효성은 중장기적으로 총 1조 원을 투자하여 2030년까지 전남 지역에 해상 풍력 발전 조립 공장을 착공하여 재생 에너지를 활용한 그린 수소 생산 체계를 구축할 예정입니다. 전라남도와 그린수소산업 육성 업무에 대한 협약을 맺은 효성은 올해부터 국내 최대 규모인 10MW급 수전해 설비 구축사업을 추진하여 향후 그린 수소 생산량을 연간 20만 톤까지 늘릴 계획을 가지고 있습니다. 또한 그린 수소의 저장 및 활용을 위해 연간 1만 톤 규모의 액화 수소 플랜트 2곳을 건립하고, 전라남도 주요 지역 9곳에 액화 수소 충전소를 설치하여 본격적인 그린 수소의 시대를 여는데 앞장설 계획입니다.

또한 효성중공업은 수소 경제에 기반한 수소 연료전지차 및 상용 수소차의 보급 확대에 맞추어 기체 수소 충전시스템을 납품하고 있으며, 세계에서 유일하게 액화수소 충전소 상용화 모델을 가진 린데와 기술 제휴를 통해 국내 액화수소 충전소 구축을 계획, 추진하고 있습니다. 효성은 그린 수소 개발에만 그치지 않고, 수소 충전소 확대 및 공급 기술을 개발하여 수소 연료 상용화를 앞당기기 위해 노력하고 있습니다.

수소 경제로의 전환, 에너지 대전환 시대가 도래함에 따라 청정에너지로 각광받고 있는 그린 수소는 이산화탄소 배출을 전혀 하지 않고, 재생 에너지에서 나오는 전기를 사용한다는 큰 장점을 가지고 있었으나, 그만큼 높은 단가를 가지고 있어 실질적인 대체 에너지원으로 사용이 불가능하다는 지적을 받아왔습니다. 하지만 최근 런던의 분석 기업인 ICIS에 따르면 지난해 11월 9일 재생 에너지 전력 구매 약정(PPA)에 따른 그린 수소의 가격은 3.99파운드의 일정한 가격을 유지하고 있으나 그레이 수소의 가격은 키로 당 4.16파운드로 20%가량 증가한 형태를 보인다고 발표했습니다. 환경과 기후 위기에 대한 관심도가 증가하고, 러시아-우크라이나 전쟁과 같이 에너지 공급 불확실성을 야기하는 요인들이 발생함에 따라 그레이 수소의 가격 변동성을 피할 수 없기 때문입니다. 앞으로 세계 기후 정책에 따른 규제가 엄격해지며 탄소를 배출하는 에너지의 한계가 명확해지는 것과 반대로 그린 수소는 안정적인 탄소 제로 원자재로 자리 잡을 것으로 전망하고 있습니다. 또한 효성은 국내에서 신재생 에너지에 대한 최고의 노하우를 보유하고 있는 만큼, 재생 에너지를 사용하는 그린 수소로의 전환을 앞당길 수 있는 기술력과 인프라를 보유하고 있습니다. 재생 에너지, 그린 수소에 대한 기술력이 한 발 앞서있는 효성은 적극적인 투자와 R&D를 통해 불가능해 보였던 그린 수소의 일상화에 기여하고 있습니다. 그린 수소와 함께 하는 친환경 그린 미래는 실현 가능한 현실이 되고 있으며, 친환경 그린 미래를 위해 효성이 앞장서고 있습니다.