[시론] 수소를 이용하는 세상이 올까?
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[시론] 수소를 이용하는 세상이 올까?
  • 김민수 서울대 기계공학과 교수
  • 승인 2020.02.03 08:30
  • 댓글 0
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김민수 교수
(서울대학교 기계공학과)

인류는 그동안 석탄, 석유, 천연가스 등의 생산에 힘입어 에너지원을 풍족하게 사용할 수 있었다. 석유로부터 비료 원료를 얻어 식량 생산을 획기적으로 늘린 것도 잘 알려진 사실이다.

그럼에도 부작용이 발생했다. 이러한 문제는 인구가 급격히 늘어날수록 심각해져서 더 이상 방치해선 안 되는 상황에 이르렀다.

명확한 해답은 없지만 화석연료 사용을 줄여 지구 평균 온도 상승을 억제하기 위한 방안을 시행해야 한다. 이를 위해서는 에너지원에도 변화를 줘야 한다.

경제와 생활에 필요한 에너지는 크게 나눠 전기와 열이다. 전기는 화력이나 원자력을 이용해 만들어진다. 고온 및 고압의 수증기(스팀)를 이용해 스팀터빈을 돌리고 터빈으로 발전기를 돌려 전기를 만든다.

열은 연료의 연소과정에서 광범위하게 얻을 수 있다. 화석연료 연소가 대표적이다. 태양으로부터 얻는 열도 실생활에 활용된 사례가 있다.

발전 방식을 바꿔 신재생에너지를 이용하는 방법도 고려된다. 최근 우리나라의 재생에너지 활용 비율은 5% 정도에 지나지 않으며, 태양광, 풍력 등과 같이 발전에 직접 이용되는 재생에너지의 양은 이에 훨씬 못 미치는 상황이다.

정부가 2030년까지 재생에너지의 비율을 20%까지 올리겠다고 하는데 실제로 어떻게 될 지는 지켜봐야 할 일이다. 수소에너지에 대한 관심도 집중되고 있다. 지난해 ‘수소경제 활성화 로드맵’가 발표돼 에너지원을 석탄과 석유에서 수소로 바꾸는 산업구조의 변화를 추구하고 있다.

바야흐로 수소에너지 시대가 열린다고도 볼 수 있다. 수소를 이용해 필요한 전기와 열을 공급하는 것인데, 열은 수소를 연소시킬 때 발생하는 열을 이용하고, 전기는 수소를 이용해 전기로 변환할 수 있는 연료전지(Fuel Cell)를 이용하게 된다.

수소가 생활 및 산업 전반에서 주요한 에너지원으로 사용되는 사회를 수소사회 혹은 수소경제사회라고 일컫는다.

이미 주요 선진국은 에너지 사용에 있어 패러다임을 수소에너지로 일부 바꾸고 있는 추세다. 아직 화석연료 의존도가 매우 높지만, 화석연료가 지구온난화에 영향을 미친다는 사실이 알려지면서 범세계적인 합의를 거쳐 실현하고 있다.

한국의 전기 및 열의 수요는 지속 증가할 것이다. 해외에서 에너지원의 94%를 수입하는 우리로는 수급에 문제가 없기를 바라지만 혹시라도 문제가 생기거나 국지적인 이유로 가격이 급격히 상승한다면 우리가 입는 타격은 실로 크다.

지구온난화로 인해 생물 종이 없어지고, 궁극적으로 기후가 변화해 식량, 환경 등에 영향을 미친다면 인류도 그 피해를 고스란히 받을 것이다.

대체에너지원이 하루아침에 발견되거나 만들어지는 것이 아니기에 에너지안보측면에서도 신재생에너지원에 관심을 가질 필요가 있다. 특히 수소에너지에 중점을 둘 필요가 있다.

수소는 대량으로 생산하는 것이 가능하며, 수소사회가 다가오면 고온에서 물을 분해하는 방식으로 다량의 수소를 만들 수도 있다. 수소를 이용하는 세상은 오지 않을까?

 


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