수소가 진짜 미래의 최종 에너지원일까요?

안녕하세요. 폴프입니다. 이공계열이 공공기관에 입사하기 위해 어떤 이슈와 분야에 대해 공부해야 하는지 알려드리고 있습니다. 이번 포스팅에서는 미래 청정에너지라고 불리는 수소에 대해 간단히 알아보도록 하겠습니다. 

 

수소가 왜 미래 에너지원일까?

수소는 흔히 물분자에 붙어있는 H2를 의미한다. 수소폭탄이라는 말을 들어봤을까? 어마어마한 에너지를 뿜어내는 폭탄이다. 쉽게 말해서 이 분자가 합쳐질 때 뱉어내는 에너지를 이용한다는 것이다. 그리고 이 에너지는 다양한 방법으로 생산이 가능하다. 물을 분해해서 만들어 내기도 하고, 암모니아를 통해 생산하는 것도 가능하다. 하지만 아직 한계도 존재한다. 물을 분해하는 것이 청정 에너지일까? 물을 분해하기 위해 전기를 사용하는 것은 효율성이 좋은 방법인가? 라는 의문점들이 존재하긴 하다. 

 

우리나라는 수소생산 및 저장 기술에 대해서는 세계적인 기술력을 가지고 있다. 수소차 관련주 하면 현대차의 수소차가 바로 떠오를 수 있다. 현대모비스는 현대차에 상용화된 수소연료전지를 공급한다. 그리고 효성첨단소재는 수소저장용기를 만드는데 필요한 카본섬유를 만들어 내는 회사다. 우리나라는 이렇게 대기업들이 미리 시장을 선점하고 확장시켜 나가고 있는 중이다. 그런데 수소가 미래 에너지원이 맞는 것일까? 

 

수소는 우주에서 흔하게 찾아볼 수 있는 물질이다. 수소를 에너지화하는 것은 높은 수준의 기술력을 요구하지만, 수소를 장시간동안 보관하는 것이 용이하고 휘발유나 경우에 비해 배기가스가 없어 매우 환경친화적인 에너지원이라고 할 수 있다. 지구의 온도가 1도씨만 올라가도 지구에 살고 있는 생물분포도가 바뀐다고 한다. 당연히 우리에게도 매우 큰 영향을 준다고 할 수 있다. 그래서 수소를 미래 에너지원이자 최종 에너지원의 후보로 보고 있다. 

 

수소는 안전한 에너지원인가?

수소는 매우 위험한 기체로 알려져 있다. 이것은 수소폭탄의 이미지때문에 그렇다. 수소는 누출 시에 공기중에 매우 빠르게 흩어져 버리기 때문에 폭발할 수 있는 위험도가 낮다. 그리고 수소를 활용하는 분야에서는 굉장히 많은 안전성 평가를 받아야 하기 때문에 관련 공정이나 인프라의 안전에 대해 신경을 쓰고 있다. 흔히 자동차에 수소통을 달고 달리면 폭탄을 달고 달리는 것과 같다고 얘기한다. 물론 모든 압축된 기체를 통에 담아놓으면 위험하다. 그것이 수소, 산소면 더 위험하다. 발화물질과 발화현상만 있으면 이건 엄청난 폭발을 일으킬 수 있다. 특히 수소는 폭발력이 엄청나다. 위에 확산이 빠르게 된다고는 하지만 기체가 빠져나가지 못하면 엄청난 폭발을 일으키게 된다. 

 

수소에 대한 안전성을 대중에게 설득시키고 신뢰를 확보해야 수소라는 에너지원의 사용이 확산될 것이다. 이론적으로 안전하다고 이야기를 하지만 막상 쓰려고 하면 위험할 것 같은 에너지원이다. 일단 차량에 들어가는 수소를 보자. 연료전지 안에는 당연히 안전하다. 수소는 산소랑 결합해서 물이 된다. 이론일 뿐이다. 누구도 폭발사고가 나지 않을 것이라는 보장은 하지 못한다. 그런데 이미 연료전지는 오래전부터 사용해 왔다. 우리가 느끼지 못했고 보지 못했을 뿐이다. 아폴로 우주선에도 사용되었고, 미국 우주선에는 엔진용 연료로 수소를 사용했었다. 그리고 수소폭탄에 들어가는 수소원료는 중수소나 삼중수소다. 일반적인 수소의 상태는 중수소나 삼중수소가 아니다. 그래서 흔히 수소에 가지고 있는 위험한 이미지는 조금 내려놓아도 된다. 

 

수소는 어디까지 활용할 수 있을까?

수소는 주로 전기에너지를 생산하는 모든 곳에 사용이 가능하다. 여기에 연료전지를 가져다 붙이면 된다. 건물에도 넣을 수 있고, 차량에도 넣을 수 있다. 단, 연료전지의 가장 큰 적은 원자력에너지다. 그것도 SMR로 불리는 소형 모듈 원자로는 수소에너지의 큰 적이다. SMR을 빌게이츠가 미래 에너지원이라고 이야기하면서 투자를 하고 있는 이유가 있다. 하지만 수소는 수소 나름대로 장점을 가지고 있다. 수소를 활용해서 우주, 항공, 조선, 그리드시스템 등 다양한 곳에 청정에너지 시스템이 구축되길 바라면서 수소를 눈여겨 보자. 

 

By. POLF