그린수소시대가 언제 개막될 것인가?

장형,

우리나라는 탄소배출원은 87%가 화석연료로부터 배출되는 탄소라고 합니다. 결국 탄소중립이란 무엇보다도 화석연료를 사용하지 않는 것이라고 할 수 있습니다. 그렇지만 우리들은 에너지 없이는 하루 한시라도 살 수 없는 시대에 살고 있으니 화석연료를 다른 에너지원으로 전환시켜 나가야 탄소중립이 이뤄질 수 있습니다.

즉 탄소중립은 무엇보다도 화석연료를 대체할 수 있는 에너지원을 만들어 나가는 일이라고 할 수 있습니다. 그렇지만 현재 대체에너지원은 곧 태양광발전, 풍력발전, 바이오 매스 등 재생에너지이라고 할 수 있습니다.

물론 많은 전문가들은 수소를 친환경 에너지원으로 대체에너지원으로 꼽고 있지만 현재 수소생산은 화석연료에 의존하고 있어 결국에는 화석연료를 사용하여 수소를 생산, 탄소감축에 아무런 도움이 되지 않고 비용은 2배이상 부담해야 하기 때문에 아직까지 수소경제시대가 이뤄질 수 없다는 것입니다.

영국이나 EU국가들은 이미 전력생산의 절반가량을 재생에너지가 차지하고 있습니다. 그렇지만 우리나라는 겨우 7%에 불과하여 세계 평균 재생에너지 비중인 20%에도 크게 못미치고 있습니다.

장형,

우리나라에 재생에너지 비중이 크게 낮은 이유는 다른 나라보다도 전기료가 2분의 1에 불과하며 이렇게 싼 전기료를 유지시키기 위해서 화석연료 가격을 낮추기 위해서 각종 혜택이 주어졌기 때문입니다. 그래서 재생에너지 생산가격과 화석연료 생산가격이 너무나 가격 격차가 나기 때문에 사실상 그리드 패리티에 접근하기 어렵다고 합니다.

그리드 패리티에 접근해야 화석연료보다 재생에너지를 선호하기 마련인데 그리드 패리티에 접근하기 어렵다고 하면 그 차액을 정부가 보상해 주어야 재생에너지 생산시설을 확충시켜 나갈 수 있을 것인데 우리나라 재생에너지 정책은 이를 소홀히 취급하고 있습니다.

그 동안 정부는 재생에너지와 화석연료의 가격 격차를 정부의 재정으로 직접 챙겨주었으나 재정부담이 크다는 이유로 신재생에너지 공급의무제를 도입하였습니다. 그래서 발전회사들이 나서서 재정부담 없이 신재생에너지 인증권(탄소배출권)를 지급하는 조건으로 의무적으로 확대시켜 나가도록 강요하고 있습니다.

즉 재생에너지 생산업자들은 화석연료와 재생에너지의 차이를 신재생에너지 인증서를 받고 생산시설을 확대시키고 있으나 신재생에너지 인증서의 가격의 급등락을 거듭하면서 사실상 재생에너지 생산업자들은 파산 위기에 몰려 있습니다. 그래서 재생에너지 생산업자들은 더 이상 나서지 않고 있으니 재생에너지 비중이 세계에서 가장 꼴찌수준을 모면하지 못하고 있는 실정입니다.

장형,

EU국가들은 올 10월부터 수입제품에 대해서 탄소배출내역서를 받도록 되어 있습니다. 이는 2026년 1월부터 수입제품과 EU생산제품 간에 탄소배출량의 격차를 관세로 부과시키는 탄소국경세를 부과시키기 위한 방침을 실행하는 일입니다. 그리고 글로벌 기업들은 RE 100캠페인에 참여하면서 RE100 캠페인에 참여하지 않는 기업과의 무역 거래를 하지 않겠다는 선언을 하고 있어 탄소중립이 무역장벽으로서 역할을 담당하고 있습니다.

우리나라는 80%가 무역거래로 이뤄지는 국민경제이기 때문에 탄소국경세나 RE100이라는 무역장벽을 넘어서야 생존해 나갈 수 있는 경제구조입니다. 따라서 탄소중립은 우리나라 국민경제의 생존에 관련된 문제입니다.

그런데 삼성그룹이 RE100에 참여할 수 없을 정도로 재생에너지 생산시설을 갖추고 있지 않아 우리나라 대기업들은 EU의 탄소국경세나 RE 100에 참여해야 되는데 그런 여건이 조성되어 있지 않아 진퇴양난에 빠져 있다고 할 수 있습니다.

사실 1990년대 기준으로 2020년 기준으로 EU국가들은 탄소배출량이 24%나 감축되었는데 우리나라는 3배나 늘어났다고 합니다. 때문에 탄소중립을 추진하기 위한 제반 제도적인 장치가 마련되어 있지 않은 상황에서 EU국가들과 대등한 탄소중립 수준을 유지해 나간다는 것은 거의 불가능한 일에 가깝다고 할 수 있는데 정부의 대책마련조차도 소극적이라고 한다면 우리나라 국민경제는 앞으로 어떻게 되겠습니까?

장형,

탄소중립의 1차 책임을 산업체가 부담하지 않을 수 없습니다. 물론 탄소중립의 에너지 부문은 전력생산, 에너지 연소, 자동차, 건물 냉난방 등으로 분류되어 있지만 자동차나 건물 냉난방 등을 제외하면 대부분 산업체에서 차지하기 때문에 60%이상이 산업체가 차지하고 있다고 할 수 있습니다.

우리나라는 이미 탄소감축 목표관리제를 도입하고 탄소감축목표를 설정, 이를 달성하지 못하면 결국 탄소배출권으로 부족분을 채워 넣어야하기 때문에 산업체는 직접적인 책임을 부담하고 있다고 할 수 있습니다. 결국 산업체들이 솔선수범해서 탄소중립에 대한 각종 사업을 추진해 나가지 않을 수 없는 입장입니다. 그래서 산업체가 나서서 탄소중립사업을 선도적으로 추진해 나가야 될 텐데 윤석열 정부는 오히려 탄소중립 부담을 덜어주려고 애를 쓰고 있는 모습을 보면서 이런 정부에서 어떻게 탄소중립이 성공적으로 완성될 수 있을까 하는 걱정을 하지 않을 수 없습니다.

장형,

산업체가 탄소중립을 완성시켜 나가는 길을 무엇보다도 탄소배출을 감축시키는 길입니다. 이는 화석연료를 다른 대체에너지로 전환시켜 나가는 길이며 태양광발전, 풍력발전 등 재생에너지에 직접 생산에 참여하든지 외로부터 재생에너지를 구입해야 합니다.

그 다음에는 에너지 효율성 제고와 CCUS(탄소포집 저장 활용)기술을 동원해서 산업공정에서 발생되는 탄소를 직접 감축시켜 나가는 길입니다. 마지막으로 해외 탄소감축사업에 참여하거나 산림, 블루카본 등을 통하여 탄소흡수원을 활용하여 탄소배출권을 확보해 나가는 길입니다.

이런 어려운 탄소중립 사업을 추진해 나가야 될텐데 사실 영업이익으로 먹고 살아가야 하는 산업체에게 너무나 가혹한 부담이 아닐 수 없습니다. 그래서 값싼 그린수소가 대량으로 생산될 수 있는 그린수소시대가 개막되길 고대할 수밖에 없는 실정이다.

현재 대부분 수소생산은 화석연료를 개질하는 그레이 수소이거나 LNG개질 + CCUS기술을 동원한 블루 수소를 생산하는 방법입니다. 그렇지만 최근 EU국가들이 재생에너지에서 남은 전기를 수전해에 활용하는 방식으로 그린 수소를 생산하고 있지만 아직까지 재생에너지 비용이 높기 때문에 그린수소 생산비중은 크게 확대될 수 없습니다.

장형,

지난 1월에 발표된 제10차 전력수급기본계획에서 2030년까지 폐기로 하기로 된 28기 석탄화력발전은 모두 LNG발전 + CCUS(탄소포집 저장 활용)으로 전환, 암모니아 수소를 혼용하기로 결정하였습니다. 결국 앞으로 전력생산은 LNG발전 + CCUS기술을 통하면서 암모니 수소의 혼용하여 이들 비중을 점차 확대시켜 결국에는 전부 수소로 전환시켜 나간다는 계획입니다.

그리고 수송 분야에서도 전기차와 수소연료전기차로 전환시키고 건물도 전기화와 재생에너지를 활용한 냉난방으로 전환시켜 모든 분야에 수소에너지를 기반으로 하는 수소경제시대를 개막시켜 나간다는 계획입니다.

결국 탄소중립의 가장 중요한 관건이 되는 것은 값싼 수소를 대량으로 생산해 낼 수 있는 시기가 언제 되느냐? 하는 것입니다. 많은 전문가들은 2040년이나 되어야 한다는 전망을 내놓고 있다. 즉 제4세대 원자로 기술이 완성된다면 현재 350도 경수로 원전을 900도 이상의 원전으로 업그레이드되어 핵폐기물이 없는 완전 연소, 그리고 버리지는 온배수를 활용하여 자동적으로 물을 수전해할 수 있는 계기가 만들어질 수 있다고 합니다.

또한 물과 이산화탄소를 상온에서 포집하여 수소와 일산화탄소를 생산하여 이를 수소에너지원과 탄화수소(석유화학 원료사용)로 사용할 수 있다고 합니다. 그런데 이때 사용되는 촉매의 효율이 너무 낮아 지금까지 3, 5%에 불과하고 최근 새로운 촉매를 사용하여 13%까지 높였다고 합니다. 그렇지만 앞으로 한 단계만 더 높인다면 화석연료보다도 더 값싼 수소를 대량으로 생산할 수 있는 수소경제시대가 개막된다고 합니다.

여하튼 세계 각국에서 물과 이산화탄소를 포집하여 수소에너지와 탄화수소를 생산할 수 있는 새로운 촉매 생산기술에 관심이 모아지고 있습니다. 머지 않아 값싼 그린수소가 대량으로 생산되는 시대가 열리게 될 것입니다.

결국 기후위기를 위한 탄소중립은 그린수소시대가 열려야 해결될 수 있다고 할 수 있습니다. 그래서 그린수소시대가 빨리 열려 지구환경을 되살려 나갈 수 있는 계기 마련되길 기도할 수밖에 없습니다.