[책리뷰] 수소경제_2050 탄소배출제로, 수소가 답이다

수소경제 - 2050 탄소배출제로, 수소가 답이다
이민환.윤용진.이원영 지음 / 맥스미디어 / 2022년 2월

[책리뷰] 수소경제_2050 탄소배출제로, 수소가 답이다

오늘 제공받아 리뷰하는 책은 수소경제_2050 탄소배출제로, 수소가 답이다 라는 책입니다.

수소경제라는 말을 다들 많이 들어보셨을 것 같은데요.

작년부터 ESG 열풍이 불며, 신재생에너지에 대한 관심이 높아졌는데 이번에 살펴보게 되었습니다.

수소: 태우면 순수한 물만 나오는 원료, 더 이상 깨끗할 수 없는 원료

수소의 역사를 들어가는 글에서 짧게 설명해주었는데, 수소를 에너지로 사용하려는 시도는 꽤나 역사가 있었다. 1960년대에 미항공우주국에서 달탐사 프로젝트에 수소를 우주선 원료로 이용했고, 곧이어 GM, 다임러벤츠가 컨셉트카로 수소차를 선보이기도 했다. 하지만 본격적으로 산업으로써 수소를 고려하게 된 것은 20년 정도라고 한다.

닷컴버블 당시에 수소 연료전지 회사들이 갑자기 올랐다가 급락한 다음,

조시 부시 대통령이 "오늘 태어난 아기가 생애 처음으로 운전하는 차는 무공해 수소차가 될 것이다."라고 언급하며 수소에 대한 관심도가 다시 살아났었다.

그러나 2009년 버락 오바마가 '수소는 생산 과정 자체에서부터 온실가스가 배출되고, 배송 및 충전 인프라 구축에 너무 많은 시간과 비용이 소요되며, 배터리에 비해 효율과 경제성이 현저히 떨어진다'는 현실적인 이유를 이야기하자 수소는 찬밥신세가 되었다고 한다.

2012년도에 스티븐 추 에너지부 장관이 '풍부해진 천연가스 자원을 활용하면 수소도 좋은 방안이 될 수 있다'며 달라진 시각을 보였으나, 트럼프 대통령 이후 완전히 멀어졌다.

2021년 바이든 대통령이 들어서며 다시금 수소 인프라 및 산업 활성화를 포함한 강력한 그린뉴딜을 추진하며 또 다시 상황이 바뀌고 있다.

EU국가들을 비롯해 미국, 일본, 중국, 호주 등 전세계가 탄소중립 달성을 위해 수소 부흥정책을 내고 있는 만큼, 우리나라도 2019년에 '수소경제 활성화 로드맵'을 발표하고 2020년 2월에는 세계 최초로 수소법을 제정하는 등 수소 산업 선도 국가를 지향하며 적극적으로 수소 산업을 추진하고 있다.

이 책은 크게 4부분으로 나누어져 있다.

1부는 수소가 미래 재생에너지 사회로 나아가는 데 있어서 왜 필수불가결한지에 대해 논의한다.

2부는 수소가 현재 어떠한 용도로 쓰이고 있고, 앞으로 수십년간 어떠한 곳에 활용될 것인지에 대해 이야기한다.

3부는 수소의 생산, 저장, 운송 등 관련 기술과 산업의 현재와 미래에 대해 체계적으로 소개한다.

4부는 현재 많은 논란을 낳고 있는 수소에 대한 오해와 진실에 대해 논의하고, 수소사회로 나아가기 위한 각국 정부와 기업들의 현재 활동과 관련 기술 및 산업의 향방에 대해서 전망한다.

나는 이 중에서 1부 3장에 해당하는 내용을 이야기하려한다.

신재생에너지 사회에서 에너지 매개체로 사용되기 위한 자격요건은 석탄, 석유처럼 에너지가 필요한 다른 곳으로 쉽게 옮길 수 있어야 한다고 말한다. 따라서 저장된 대량의 에너지를 다른 곳으로 이동할 수 있는 매개체가 필요하다. 이것을 가능하게 하는 방법은 남는 전기를 이용해서 저장과 이송이 가능한 매개체, 새로운 연료를 생산할 수 있어야한다는 것이다.

또 다른 주요 요건 중 하나는 연료에서 전기로, 또 전기에서 연료로의 전환 과정에서 탄소를 배출하지 않아야 한다는 점이다. 당연하게도 이 전환을 위한 기술이 존재하고, 이들 시스템의 설치와 운영이 경제성 측면에서도 경쟁력을 갖출 수 있어야 한다. 이 전환을 위한 기술이 존재하고, 시스템의 설치와 운영이 경제성 측면에서도 경쟁력을 갖출 수 있어야 한다. 결국 기본적인 에너지 밀도가 높아야 한다.

=> 이러한 조건을 모두 만족하는 연료가 수소라고 글쓴이는 주장한다.

수소는 저장탱크에 저장할 수 있고, 저장된 수소는 파이프라인을 통하거나 운송수단에 실어 먼거리를 이동시킬 수 있다. 수소가 무게당 에너지밀도가 휘발유의 4배, 천연가스의 3배 정도이고, 전기차에 쓰이는 리튬 이온 배터리에 비해 100배 가량 커서 운송수단의 연료로 상당한 강점이 있다.

수소는 전기를 이용해 물을 수소와 산소로 분해시키는 수전해 장치를 통해서 대량 생산이 가능하며, 이렇게 만들어진 수소를 연료전지 장치 안에 넣으면 공기 중의 산소와 반응시켜 다시 전기를 생산할 수 있다. 앞으로 연료전지와 수전해 기술에 남은 미션은 더 큰 내구성을 확보하고 가격 경쟁력을 높인는 것으로 귀결된다. 또한 이 전기와 수소간의 전환 과정은 탄소를 배출하지 않아서 완전히 깨끗하다.

현재까지 양수 발전을 제외하고 가장 많은 에너지를 저장할 수 있는 방법은 대형 배터리를 이용하는 방식이다. ESS라고 부르는 에너지 저장 장치의 대부분은 재충전 가능한 배터리, 이차전지로 만들어진다. 최근 가장 많이 대중화되어 있는 이차전지인 리튬 이온 배터리의 경우, 다른 이차전지에 비해 가장 밀도가 크다는 장점을 지니고 있지만 배터리 무게당 에너지 밀도를 수소의 에너지 밀도와 비교하면 1/100에 불과하다. 대용량 배터리를 만들기에 불리한 이유가 여기에 있다.

이런 이유로 앞으로 배터리는 전력망보다는 소형 전자기기나 소형 운송 수단에 훨씬 많이 이용될 것으로 보인다. 대신 수소에너지의 경우 대형 선박이나 대형 운송수단에서 강점을 가지게 될 것이라는 의견이다.

나도 이러한 의견에 동의하고, 앞으로 수소경제에 대한 공부를 지속해보려한다.

(당분간은 수소경제에 대한 공부내용이 올라갈 예정이다.)

*이 책은 책과 콩나무의 소개로 출판사로부터 도서를 제공받아 작성한 리뷰입니다.

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