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[수소혁명 시작됐다⑤]수소연료 국내에선 어디서 뽑아내나

전 세계 수소생산 중 48% 천연가스에 의한 생산
국내에선 주로 나프타 크래킹 과정서 생기는 부생수소에 의존

등록 2018.05.06 06:59:04

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수소 제조 방법 (출처 = 에너지경제연구원)

수소 제조 방법 (출처 = 에너지경제연구원)

【서울=뉴시스】한주홍 기자 = 우주 만물의 첫 번째 원소인 수소(H). 물에서도 뽑아낼 수 있는 데다 지구상에서 9번째로 많은 물질이다. 

 이처럼 흔하게 널린 수소지만 이를 활용하기 위해서는 다양한 분자나 물질과 결합돼 있는 수소를 분리해야 한다.

 방식은 크게 네 가지다. ▲석유나 석탄 같은 화석연료, 천연가스에 열을 더해 수소를 생산하는 방식 ▲철강이나 석유·화학제조 공정에서 발생하는 부생가스로 수소를 얻는 방식 ▲메탄올이나 메탄가스에 열을 더해 수소를 생산하는 방식 ▲태양열이나 풍력에서 얻어진 전기에 물로 전기분해를 통해 수소를 얻는 방식 등이다.

 한국에너지기술연구원에 따르면 세계 수소 생산 중 절반 가까이인 48%가 천연가스에 의해 생산되고 있다. 30%는 석유제품, 18%는 석탄, 나머지 4%가 물의 전기분해를 통해 생산된다.

 그렇다면 우리나라는 수소 연료를 주로 어디에서 생산할까. 철강업과 석유·화학업이 발달한 한국의 특성상 부생수소를 얻기 쉽다. 한국수소산업협회에 따르면 국내에서는 주로 정유 및 석유화학업체에서 이뤄지는 나프타 크래킹 공정에서 수소를 만들어내고 있다.
석유·화학공장이 밀집한 여수국가산단

석유·화학공장이 밀집한 여수국가산단

국내 수소 생산량인 약 164만톤의 95%가 이 과정에서 생산된다. 기존 제조 과정에서 얻은 수소이므로 경제성이 뛰어나다는 장점이 있다. 

 국내에서는 아직 수소를 생산할 만한 기술은 걸음마 단계다. '수소경제'를 주창하고 나선 일본은 태양력, 풍력과 태양열 같은 신재생에너지를 수소로 변환시키는 수소생산, 수소 발전소 건립에도 적극적이다. 최근에는 버려지는 자원으로 여겨지던 갈탄에서 수소를 뽑아내는 연구도 시작했다.

 천연자원이 풍부한 북유럽이 풍력이나 태양열로 수소를 생산하는 것과 달리 한국은 대체 에너지 활용에도 제약이 있을 수밖에 없다. 지형이나 면적의 한계 때문이다.

 국내에서도 올해 초 현대자동차가 수소전기차 넥쏘를 선보이는 등 수소사회가 시동을 걸고 있다. 하지만 아직은 부가적으로 생산되는 부생수소만으로도 수소 수요를 만족시킬 수 있는 수준이다. 관련 업계에 따르면 국내 부생수소 규모는 연간 40만톤 가량이다.

 현대차가 밝힌 넥쏘의 공식 주행거리는 수소 1㎏ 96.2㎞다. 승용차의 연 평균 주행거리인 1만5000㎞를 달리려면 수소 155㎏이 필요하다. 수소차 100만대가 도로를 달린다고 해도 15만톤 정도의 수소만 있으면 되는 셈이다. 단순 계산으로는 여유 부생수소의 3분의1 가량만 공급해도 된다는 이야기다.

 하지만 이건 어디까지나 현재의 이야기다. 수소경제가 활성화돼 수소 에너지가 다량으로 필요해지면 당장 '수소 절벽'에 부딪힐 수밖에 없다. 부생수소는 말 그대로 부가 생산되는 수소이기 때문에 양이 한정돼 있다.

 게다가 부생수소 역시 생산량 전부를 오롯이 가져다 쓸 수 없다. 수소가 필요한 공정에서 자체 소비되는 양이 상당량에 달하는 탓이다. 추가로 수소를 쓰기 위해서는 다른 생산방식을 고민해야 한다는 이야기다.

 수소융합얼라이언스 관계자는 "현재까지는 남는 양이라고 해도 양이 많은 편"이라면서도 "부생수소 양은 정해져 있기 때문에 앞으로 수소 에너지가 많이 활용된다면 다른 수소 생산 방식을 고민해야 한다"고 밝혔다.

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