최근 탄소중립이란 말이 회자되고 있다. 지구온난화, 기후변화를 맞이하며 화석연료를 차츰 줄이면서 신재생에너지로 전환하는 정책이 추진되고 있다.

1760년부터 1820년까지 산업혁명이 시작된 이후로 현재까지 탄소기반의 화석연료는 CO2를 방출하며 전 세계적 기후변화를 야기했다. 정부에서는 2050년도까지 순 탄소배출을 0으로 만들겠다는 탄소중립을 선언했다.

이 목표를 달성하려면 석탄이나 화석연료 발전이 사라지고 신재생에너지 위주의 에너지 정책이 추진되어야 한다.

옆 나라인 일본은 이미 자국내 가스기업들과 호주 기업, 일본 정부의 주도로 석탄 등에서 생산한 수소를 해상을 통해 일본으로 공급하고, 액화시켜 대규모로 저장하는 터미널을 완공하기도 했다.

또한 덴마크 등의 북유럽 국가들 역시 신재생에너지를 통해 생산한 전기를 이용해 물 전기분해를 통하여 수소를 생산하는 그린수소 프로젝트 등을 추진하고 있다.

우리나라의 에너지 사용은 현재 석유가 약 43%, 석탄이 약 28%, 가스가 16%, 원자력이 1% 재생에너지가 2% 비중으로 알려져 있다. 결국 아직까지는 화석연료 사용이 87% 정도로 여전히 큰 비중을 차지하는데 고탄소에서 무탄소에너지로 전환하려면 수소에너지 전환을 , 즉 이산화탄소 배출을 막으려면 무탄소 에너지인 원자력이나 신재생에너지, 수소에너지 전환이 필요하겠지만 원자력은 생산 후 발생하는 핵폐기물을 보관 처리하는데 큰 어려움이 따르고 재생에너지는 에너지 밀도가 낮아 넓은 면적을 요구하게 된다. 또 날씨 영향을 많이 받으며 에너지를 저장하는 저장장치도 따라 붙어야 한다.

최근 발전단가 비용을 보면 킬로와트시(kWh)당 원자력 60원 정도, 석탄 85원 정도, LNG 120원, 신재생 170원 정도 대비되므로 상대적으로 가격이 싼 원자력과 석탄발전 비율이 높을 수 밖에 없다.

그래도 2050년까지 탄소배출을 0으로 하려면 결과적으로 신재생에너지 및 수소에너지원으로 사용전환이 필요하다. 수소에너지는 에너지원으로서 독특한 특성을 가지고 있다. 이산화탄소 배출이 없고 태양광이나 풍력등과 같이 전기 생산이 가능하고 오일처럼 자동차에 주입할 수도 있다.

그러나 현재 수소를 대량 생산하기 위해서는 화석연료를 사용하여야 하기에 이산화탄소가 방출될 수 밖에 없다. 이를 해결하려면 물을 전기분해하여 수소를 생산하는 방법 뿐인데, 이 경우 수소 에너지보다 생산에 필요한 전기에너지가 더 많이 소모된다는 한계가 있다. 또 수소는 생산을 하면 가스 상태로 생산이 되므로 저장 및 운반이 어렵다.

즉 천연가스처럼 배관을 이용하여 소비자에게 전달하는 체계를 갖추기 위해 부피용량을 줄이려면 비점이 영하 265도까지 냉각을 해야 한다. 액화천연가스(LNG)는 영하 162도까지만 내리면 되는데 수소는 그 이하 온도까지 내려야 하므로 비용이 많이 드는 편이다.

결론적으로 우리나라 탈탄소 전환시대 핵심인 탈석탄, 탈원자력 방향은 장기적으로는 매우 바람직하고 미래 기후환경 변화 시대에 적극적으로 대처하고 탄소중립 기술을 모으려면 신재생에너지, 수소에너지를 적극적으로 늘리는 방법을 연구해야 한다.

다만 현재는 모든 에너지를 책임질 수 있는 완벽한 단 하나의 에너지원은 아직까지 존재하지 않으므로 2050년도 탄소중립까지 경제적으로나 화석연료보다는 조화로운 에너지 출현을 기대해 본다.