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주기율표의 가장 첫 번째 원소, 수소가 궁금하다

학창 시절 열심히 외웠던 주기율표. 103개의 원소 중 첫 번째 자리를 차지한 원소가 바로 수소다. 수소는 1766년 영국의 과학자 헨리 캐번디시에 의해 처음 발견됐는데, 우주에 존재하는 많은 원소 중에서 가장 가볍고 풍부하며 발견된 지 가장 오래된 원소 중 하나다. 수소는 생산과정에 따라 회색 수소(Grey hydrogen), 저탄소 수소(low-Carbon hydrogen 혹은 Blue hydrogen), 녹색 수소(Green hydrogen)로 분류된다. 화석연료에서 추출한 수소인 '회색 수소'는 현재 생산기술이 체계적으로 확립되어 있고 생산 비용 역시 저렴하지만, 원료에 포함된 탄소 수에 따라 수소 생산과정에서 다량의 이산화탄소를 발생시킨다는 단점이 있다. 회색 수소 생산과정에서 발생하는 이산화탄소를 포집·제거한 수소를 '저탄소 수소', 재생에너지를 활용해 생산된 수소를 '녹색 수소'라고 정의한다. 그렇다면 수소가 왜 차세대 에너지로 주목을 받는 걸까? 환경적 측면은 수소의 필요성에서 빼놓을 수 없는 가장 중요한 이유다. 지구온난화에 대한 문제가 심각하게 떠오르기 시작하면서 2015년 전 세계 195개국이 모여 'CO2 배출을 저감하고 온도 상승 폭을 1.5℃ 이하로 제한하기 위해 노력할 것'을 약속하는 파리협정을 체결했다. 세계 각국은 이를 실현하기 위해 탄소 수가 적은 저탄소 에너지로 전환하고자 노력하고 있는데, 그 종착점은 탄소를 포함하지 않는 수소 에너지가 될 것으로 예상한다. 우리나라의 경우는 '에너지 안보'적 측면에서도 수소 에너지가 중요한 의미가 있다. 우리나라는 전체 에너지 수요의 95%를 수입에 의존하고 있는 만큼 국제 정세에 크게 영향을 받을 수밖에 없다. 지역적 매장량에 제한을 받는 석유 가스, 석탄과는 달리, 수소 에너지는 신재생 전기와 물을 이용하면 어디서든 생산할 수 있기 때문이다. 수소에너지로의 전환을 기반으로 관련 인프라, 부품, 제조산업 등 산업 전반으로의 경제적 파급력이 큰 만큼 수소 산업을 누가 선점하느냐에 따라 각국의 발전 속도에 서로 다른 가속도가 붙게 될 것이다. 수소위원회는 2050년까지 전 세계 에너지 수요의 18%를 수소가 차지할 것으로 전망했고, 이를 통해 약 2.5조억 달러 규모의 관련 시장과 전 세계 3천만 개의 일자리를 창출할 것으로 전망했다. 국내에서도 약 5만 개 정도의 일자리 창출과 수소 제조·유통·이용과 관련한 산업 전반에서 성장 동력을 얻을 것으로 기대하고 있다.

수소경제 시대를 준비하는 방법

인류는 끊임없이 에너지를 소비하며 오늘을 살고, 에너지를 활용해 더 나은 내일을 준비해왔다. 이는 또 다른, 더 나은 에너지의 발굴과 개발이 필요한 이유고, 인류가 찾은 차세대 에너지인 수소가 원천이 되는 경제가 바로 '수소경제(Hydrogen Economy)'다. 수소경제라는 용어가 처음 사용된 것은 1970년, 오일쇼크, 석유 저장량 고갈, 산성비 등이 사회문제로 대두되면서다. 이후 2003년 제러미 리프킨의 저서 《수소 혁명(The Hydrogen Economy)》과 미국 조지 W. 부시 행정부의 수소경제 이니셔티브를 통해 대중에게 확산되었다. 이를 바탕으로 2000년대 초반에는 화석연료의 고갈에 대비한 대체재로 수소경제가 도래하리라 생각했고, 현재는 환경, 신산업 창출, 에너지 안보 등 다양한 이유로 확대되어 수소경제가 다시 주목받고 있다. 수소경제 시대를 주도하기 위한 세계 각국의 경쟁도 치열하게 전개되고 있다. 일본은 후쿠시마 사고 후 자립형 에너지 공급을 위해 수소경제를 집중적으로 육성하고 있는데, 2030년까지 수소차 30만대, 수소 버스 1,200대, 수소충전소 900개소, 가정용 연료전지 530만대 보급을 목표로 수소경제 확대에 박차를 가하고 있다. 미국은 캘리포니아주와 연방정부를 중심으로 '민·관 파트너십'을 결성하여 수소 에너지 정책을 추진 중이다. 캘리포니아주에 2030년까지 수소차 100만대, 수소충전소 1,000개소 보급을 목표로 하고 있으며, 국립 연구기관 주도로 재생에너지를 이용한 수소의 생산과 저장 기술개발, 전통적인 수소 생산과 이산화탄소 처리기술 등도 주력 개발하고 있다. 이 밖에도 독일은 태양광, 풍력의 잉여전력을 활용해 수전해로 수소를 생산하는 등 재생에너지의 활용 극대화를 위한 수소경제를 추진 중이고, 중국은 '수소 이니셔티브'를 선언, 정부 차원에서의 수소차 양산과 인프라 구축에 주력하고 있다.

정부의 수소경제 활성화를 위한 마중물 역할

우리나라 역시 미래 경제성장의 동력으로 수소경제를 선정하고, 수소경제 선도국가로 도약하기 위해 2019년 수소차와 연료전지를 양대 축으로 하는 '수소경제 활성화 로드맵'과 '수소 인프라 및 충전소 구축방안'을 발표했다. 이어서 2020년 2월 4일에는 '수소경제'를 체계적으로 추진하기 위하여 '수소경제 육성 및 안전관리에 관한 법률'을 세계 최초로 공포했고, 전국 지자체들은 지역별 여건과 특성에 맞는 수소 산업 육성에 참여하고 있다. 한국가스공사도 수소경제에 발맞춰 '수소 사업 추진 로드맵'을 수립, 친환경 에너지 공기업의 책임을 다하고 있다. 정부의 수소 사업에 민간이 선제적으로 참여하기는 쉽지 않은 만큼, 인프라 확충 및 민간의 참여 활성화를 위해서는 공공기관의 선도적인 투자가 필수다. 이에 한국가스공사는 기존의 천연가스 인프라망을 활용한 수소경제의 마중물 역할을 해나갈 계획이다. 1983년 8월 18일 우리나라 최초의 천연가스회사로 출발, 뜨거운 열정과 치열한 노력으로 일궈온 기술과 인프라는 우리나라가 수소경제 선도국가로 나아가는 데 든든한 디딤돌이 될 것이다. 아울러 지난 35년간의 천연가스 설비건설, 운영, 공급 경험을 기반으로 국민에게 경제적이고 안정적인 수소 공급 서비스를 제공하기 위해 힘쓸 것이다. 수소 관련 설비, 운영 등 전반적인 과정에서 한국가스공사가 안전관리 및 최적화에 주도적인 역할을 할 것으로 기대된다.

한국가스공사의 미래 성장 동력, 수소 사업

한국가스공사의 '수소 사업 추진 로드맵'은 국가의 수소 사업을 든든하게 지원하는 역할 뿐만 아니라, 우리 공사의 미래 성장 동력을 마련, 수소 에너지를 주도하는 글로벌 기업으로 도약하기 위한 디딤돌이 될 것이다. 한국가스공사는 천연가스 산업의 불모지였던 우리나라에 최초로 LNG를 도입하였고, 이제는 1,156만㎘ 규모의 LNG 저장 용량과 4,908㎞의 배관망을 갖춘 국내 최고의 에너지 기업이자, 세계 곳곳에서 다양한 프로젝트를 수행하는 글로벌 기업으로 성장했다. 그 과정에서 변화하는 국내외 에너지 시장을 선도하기 위한 도전과 노력을 멈추지 않았고, 다가올 수소 사회를 위한 준비도 차근차근 진행 중이다. 저탄소 에너지로의 전환은 전 인류에게 주어진 과제고, 수소 에너지 시대를 향한 경쟁은 이미 시작됐다. 한국가스공사는 이를 기회로 삼고자 한다. 이미 2018년 12월, 가스공사 법 개정을 통해 수소 에너지의 생산과 공급 관련 사업을 추가하였고, 수소 시장 활성화와 산업 발전을 위해 수소 인프라 구축에 선제적으로 투자하고 있다. 점차 감소하는 천연가스 사용량을 보완, 대체하기 위해 수소 발전과 연료전지 사업 등 새로운 시장 발굴에 힘쓰고 있으며, 천연가스와 더불어 수소로 상품을 다양화하여 세계적인 종합 가스 기업으로 도약해 나갈 것이다.