[박상욱의 기후 1.5] 수소는 미래 에너지? 유서 깊은 에너지!

지구에서 가장 흔한 물질은 무엇일까요. 바로 수소입니다. 지각 곳곳에도 존재하고, 지구를 넘어 우주의 무려 75%를 차지하는 것으..

지구에서 가장 흔한 물질은 무엇일까요. 바로 수소입니다. 지각 곳곳에도 존재하고, 지구를 넘어 우주의 무려 75%를 차지하는 것으로 알려졌습니다. 그런데 수소는 이렇게 흔하더라도 구하기 어려운 물질이기도 합니다. 자연 상에서 순수한 수소 그 자체로 존재하지 않기 때문입니다. 다른 원자와 함께 화합물로 존재하죠. 당장 우리가 알고 있는 물, 메탄뿐 아니라 LPG 역시 탄소 3개와 수소 8개가 결합한 물질입니다. 수소를 억지로 떼어내더라도 원자 1개만으로 있지 않고, 2개가 결합한 상태로 있습니다. 수소 아이콘을 보면, H가 아닌 H2로 적혀있는 이유입니다.

물에서 수소를 분리하는 수전해를 처음 성공한 것은 1800년, W. 니콜슨과 A. 칼릴이었습니다. 이후 W. 그로브는 최초의 연료전지 시연에 나섰죠. 1839년, 수소와 산소 기체로 직류 전기를 만들어낸 것입니다. 이러한 최초의 연료전지는 당시 '가스전지'로 불렸습니다. 기체로 전기를 만들어냈기 때문입니다. 이후 많은 과학자가 각종 실험을 이어갔고, 1893년 F. 오스트발트는 연료전지를 구성하는 각 요소의 역할과 상호 연관성을 과학적으로 규명해냈습니다. 연료전지의 '공식' 또는 '매뉴얼'이 만들어진 셈입니다. 그런데 사실, 수소는 에너지원을 넘어 원료 등 다양한 쓰임을 갖습니다. 이미 여러 산업 분야에서 사용되고 있죠. 때문에 정유 업계는 1990년대부터 LNG를 개질해 직접 수소를 생산해왔습니다. 정유 과정 중 탈황 공정에 수소를 사용하기 위해섭니다. 이러한 정유 산업의 수소 수요는 앞으로 더욱 증가할 걸로 보입니다. 기존 정유 산업의 '핵심 고객'이자 '주요 수요처'인 수송 부문의 변화 때문입니다.

그러면서 점차 수소를 구분하는 방법도 다양해지고 있습니다. 생산 방법의 친환경 여부나 수소를 만들어낸 원료물질에 따라 색을 붙이는 식이죠. 가장 대표적인 것이 그레이-블루-그린 수소입니다. 그레이 수소와 블루 수소는 모두 천연가스로 만든 수소를 의미합니다. CH4인 천연가스를 수증기와 반응시켜 수소와 이산화탄소로 만들어내는 것이죠. 화석연료에 기반하고, 이산화탄소를 뿜어내기에 회색으로 표현했습니다. 반면, 블루 수소는 같은 과정에 탄소포집설비를 추가해 이산화탄소가 대기로 뿜어져 나오는 것을 막는 방법으로 만든 수소를 의미합니다. 그린 수소는 이름에서도 알 수 있듯 청정에너지인 재생에너지로 발전한 전력으로 물을 전기분해해 얻은 수소를 뜻하고요.

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