[뉴웨이브] 에너지 산업혁명 '수소경제시대'

지구온난화의 주원인인 이산화탄소 배출량의 60% 정도는 우리가 사용하는 내연기관 자동차 운행, 화석연료를 사용해 전기를 만드는 발전에서 나오고 있다. 지구온난화와 공해 문제를 줄이기 위해 2025년에 자동차 1㎞ 주행당 온실가스 배출량이 75g 이하로 규제되면 내연기관차의 수요는 급감할 것으로 예상된다. 수소나 배터리를 사용하는 무공해 자동차나 하이브리드 차와 같은 저공해 자동차의 개발이 앞으로는 자동차회사의 생존이 걸린 문제로 여겨지게 된 것이다. 수소전기차는 공해물질 배출이 없을 뿐만 아니라 운행하는 동안 공기 중의 미세먼지를 포함한 공해물질의 99% 이상을 깨끗하게 정화하기 때문에 환경을 개선할 수 있는 '달리는 공기청정기'라 할 수 있다.

수소전기차는 정부의 정책과 지원에 힘입어 산학연 협력 사업으로 20여년 전에 개발이 시작됐고, 차세대 자동차시장을 선도할 수 있는 성공적인 제품이 출시돼 정부 지원 모범 사례로 분류되고 있다. 일례로 현대기아자동차의 수소전기차인 넥쏘는 주행거리가 600㎞ 이상이고 기존의 내연기관차보다 우수한 안전도를 확보하는 등 세계 최고의 성능을 보유하고 있다. 향후 친환경 시대에 반도체에 버금가는 막대한 수출 잠재력을 보유하게 된 것이다.

수소연료전지는 수소전기차 외에도 다양한 분야에 활용될 수 있다. 미국에서는 정부의 보조금 지원 없이도 연료전지를 사용하는 지게차 2만5000대가 물류센터를 중심으로 보급돼 활용되고 있다. 연료전지는 소음이 없고 재난에도 대비할 수 있는 시스템이기 때문에 일본에서는 가정용 연료전지가 25만대 넘게 보급돼 있다. 연료전지 발전 설비는 조그만 면적만 있어도 설치할 수 있기 때문에 대도시 분산 발전에 적합한 시스템이다. 포스코에너지, 두산중공업을 포함한 여러 기업의 연료전지산업 기술은 세계를 선도하고 있어 차세대 주력 산업으로 자리매김할 것이다.

우리나라도 2030년까지 신재생에너지 발전량 20%를 달성한다는 계획을 진행하고 있지만 태양광이나 풍력발전은 전기 생산량의 변동이 심하다는 단점이 있다. 대규모 태양광과 풍력을 설치한 중국의 경우 생산된 전기의 20% 정도를 버리고 있으며, 독일과 같이 신재생에너지 비중이 높은 나라에서는 배터리를 사용한 에너지 저장의 용량 문제를 보완하기 위해 수소를 사용한 에너지 저장 시스템에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

이와 병행해 친환경 수소 생산을 통한 수소경제의 지속 가능한 발전을 위해 독일과 캐나다가 선도하고 있는 신재생에너지를 이용한 고효율, 대용량 수전해 방식의 기술 확보와 소재ㆍ부품 국산화에 대한 연구개발(R&D)도 선행돼야 할 것이다. 새로운 에너지축인 수소의 수송과 저장을 포함한 인프라 구축은 정부와 지방자치단체 중심으로 초기 시장을 선도해야 신성장동력으로 뿌리를 내릴 수 있을 것이다. 수소는 기술로 에너지를 생산할 수 있는 대규모 산업이며 우리나라 경제 활력을 돋우고 세계를 선도할 수 있는 신성장동력이므로 정부 혁신을 통한 수소연료전지 분야 R&D 확대가 지속적으로 이뤄지기를 기대한다.

김준범 울산대 교수ㆍ국가과학기술자문회의 에너지자원소위원장

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