수소의 색깔론, 그린 수소 vs 블루 수소 vs 그레이 수소

 

미래 에너지 주도권 갈등은 '수소 색깔'을 놓고도 진행 중이다. 수소는 만드는 방식에서 탄소를 얼마나 배출하는지에 따라 크게 '그린 수소', '블루 수소', '그레이 수소'로 분류한다.

 

명확한 기준은 없지만 신재생에너지로 만든 수소는 그린 수소, 석탄 등 화석 에너지로 만든 것은 그레이 수소로 친다. 화석 에너지로 수소를 만들어도 포집 기술로 탄소 배출을 줄이면 블루 수소다. 블루 수소까지가 흔히 말하는 청정에너지다.

 

 

 

---

 

수소와 산업

 

수소원자 두 개로 이뤄진 수소분자(H₂, 수소)는 무색투명한 기체다. 영하 253도 밑으로 내려가면 액체로, 영하 259도 밑에서는 고체로 바뀌지만 물과 얼음처럼 역시 무색투명하다.

 

미래는 수소경제 시대라고 말하지만 사실 수소는 이미 널리 쓰이고 있다. 지난해 세계 생산량이 9400만 t에 이른다. 생산된 수소 대부분은 암모니아를 만드는 데 쓰인다. 암모니아의 70%는 질소비료의 원료이므로, 결국 수소의 주된 용도는 비료인 셈이다.

 

 

 

 

그린 수소 vs 블루 수소 vs 그레이 수소

 

그런 수소가 만들어질 때 이산화탄소(탄소)를 배출한다. 천연가스의 주성분인 메탄을 물과 반응시켜 수소를 얻는 과정에서 탄소도 함께 만들어지는데, 그 양이 무려 9억 t으로 지구촌 전체 탄소배출량의 2%가 넘는다. 이처럼 탄소 발생을 동반하는 수소를 ‘그레이(회색) 수소’라고 부른다.

 

반면 ‘블루(청색)수소’는 메탄으로 만들되 발생하는 탄소를 포집·저장해 대기로 배출하지 않는 방식이다. 언젠가는 고갈될 메탄을 쓰고 탄소 포집·저장에 비용이 꽤 들어 궁극적인 해결책은 아니다.

 

‘그린(녹색)수소’는 발전 과정에서 탄소가 발생하지 않는 전기로 물을 분해해 수소를 얻는 방식이다. 물 전기분해는 200년 전 발명됐지만 비용이 많이 들어 특수한 분야에만 쓰였다. 2000년대 들어 집중적인 연구가 이뤄져 2030년 무렵에는 생산단가가 현재의 3분의 1 수준으로 떨어져 약간의 보조금을 받으면 그레이수소와 경쟁할 수 있을 것으로 보인다.

 

 

---

 

수소는 향후 천연가스를 대체할 가능성이 높다. 이 때문에 어떻게 만들지에 따라 미래 에너지 정책 방향을 결정할 수도 있다. 신재생에너지 확대론자는 신재생에너지로 만든 그린 수소를 선호한다. 다만 현실적 한계로 당장 충분한 그린 수소를 만들 수 없다면, 중간 단계로 탄소 포집 기술을 이용한 블루 수소를 육성해야 한다는 주장도 있다.