기후 온난화로 세계 각국에서는 온난화의 주범인 이산화탄소(CO₂)을 저감하기 위한 방안으로 탄소중립 정책을 선언하고 있다. 탄소중립을 실현하기 위해 화석연료를 획기적으로 줄이고 친환경 에너지원으로 변환이 필수적인 과제이다. 2021년 세계에너지 통계보고서(Statistical Review of World Energy)에 따르면 최근 10년간 이산화탄소 배출량을 보면 중국, 미국, 인도 순이며, 대한민국도 578백만 톤으로 세계 8위를 차지하고 있다. 우리나라에서도 탄소배출량을 감축하기 위해 ‘2050 대한민국 탄소중립’ 계획을 발표한 바 있다. 이러한 탄소중립을 달성하기 위한 에너지 혁신으로 수소경제를 채택하고 있다.

이제 새로운 정부에서도 탄소중립을 실현하기 위해 새로운 화석연료를 대체한 재생에너지 정책이 필요하다. 그 중에서 재생에너지(Renewable Energy)의 대안 중 하나가 수소에너지가 될 것이다. 탄소중립을 실현하기 위해서는 재생에너지로 발전한 전기를 사용하여 생산한 그린 수소이다. 현재 그린 수소 생산을 위한 생산단가가 높아 경제성이 떨어진다. 따라서, 천연가스(메탄)와 고온. 고압 수증기를 화학반응 시켜 생산한 수소인 그레이수소가 대안이 될 수 있다. 수소를 중요한 에너지원으로 사용하기 위해서는 수소 생산, 운송, 저장 및 안전기술과 수소 융복합기술, 수소발전 기술 등의 발전이 있어야 한다. 특히, 생산된 수소를 소비처까지 운송하는 비용의 문제가 발생한다. 수소를 산업이나 가정용으로 활용하기 위해 운송비용을 낮추는 것이 중요하다. 우리나라의 도시가스배관의 길이는 약 5만 km 이상으로 새롭게 수소가스 배관을 설치하는 것 보다 짧은 시간내에 수소 운송 인프라 구축이 되고 경제적이다.

최근에는 독일 파이프라인 운영자인 Nowega, Gascade와 Siemens 에너지가 공동으로 제작한 백서에 따르면 천연가스 배관을 수소운송 및 저장을 위한 연구를 수행한 결과를 보도하였다. 천연가스 배관에 수소를 운반하면 안전이 확보될까? 표준상태에서 천연가스(메탄)는 수소의 열량값의 3배를 가지며 최대 3배 이상의 유동속도를 나타낸다. 즉, 동일한 배관에 주어진 기간 동안 동일한 압력으로 3배 많은 수소를 운송할 수 있다. 그러나, 기존 배관의 품질과 배관에 원자수소의 노출에 따라 수소취성으로 인해 균열이 가속화되어 배관의 수명을 크게 줄일 수 있는 단점이 있다. 따라서, 배관의 운전압력으로 수소를 압축하려면 압축기를 교체해야 등 안전의 문제를 고려해야 한다. 그러나, 기존 배관망의 용도가 가능하다면 미래의 지속가능한 에너지 공급이 가능할 것이다. 또한, 새로운 목적으로 기존 인프라를 사용하는 것은 건강한 에너지 정책, 환경관리 및 순환경제에 비추어도 의미가 있다.

수소경제의 활성화를 위해 생산과 저장, 운송, 충전 등에 대한 인프라 구축을 위한 생태계 조성이 필요하다. 수소가 미래에너지로 급부상하고 있는 시점에 우리나라도 수소에너지 개발로 일정 부분 자급을 하면 경제상황의 안정과 에너지 안보도 확보할 수 있다. 그러나, 우리의 삶은 안전과 생명이 중요하다. 안전이 확보되지 않은 수소 정책이나 연구개발은 우리의 미래를 위해 바람직하지 않다. 국내의 수소생산이나 운송분야에서 약점은 모터와 인버터 등 관련 원천기술 뿐만 아니라, 수소 생산, 운송 등에 따른 안전기술도 함께 확보해야 한다. 우리나라 미래 성장산업으로 수소경제를 활성화하기 위해 반드시 에너지와 안전의 문제해결에 지속적인 투자로 미래의 불안감을 해소하고, 안전기술이 확보된 지속가능한 미래사회를 준비하자.