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탄소중립 시대 떠오르는 미래에너지 수소
  • 2021.07.08
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석탄, 석유를 비롯한 화석연료는 인류가 산업화를 이루는 과정에서 필수적인 역할을 담당해왔습니다. 4차 산업혁명에 대한 논의가 본격적으로 이루어지고 있는 현시점에서도 전 세계적으로 사용되는 에너지의 대부분은 화석연료에서 나오고 있습니다.

 

하지만 화석연료 기반의 산업 발전은 꾸준히 환경문제를 야기해 왔습니다. 탄소(C) 기반의 화석연료는 사용 과정에서 다량의 이산화탄소(CO2)가 발생하고, 이는 결국 대기의 이산화탄소 농도를 높여 지구온난화를 불러일으켰기 때문입니다. 지구온난화의 최종적인 결과를 정확히 예견할 순 없어도, 기후변화로 인한 자연재해는 현재진행형으로 일어나고 있습니다. 

 

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이에 주목받고 있는 것이 바로 ‘탄소 중립’입니다. 탄소 배출을 최소화하고 더 나아가 아예 제로(0)로 만들자는 것이 탄소 중립의 개념입니다. 탄소 중립의 달성은 먼 미래가 될 것 같지만 의외로 빠른 속도로 진행이 되고 있습니다. 정부는 이미 2050년을 탄소 중립 실현의 해로 설정하고 이를 달성하기 위한 계획들을 발표하고 있습니다.

 

수소연료의 특성

탄소 중립에 있어 핵심은 화석연료의 대체입니다. 화석연료를 통한 에너지 발생 과정에서 이산화탄소의 발생이 필연적이기 때문인데요. 여러 대체연료 중에서도 가장 주목받고 있는 건 수소(H2)입니다. 

 

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에너지원으로서 수소가 가진 가장 큰 특징은 앞서 언급한 여러 환경 문제의 원인이 되는 이산화탄소를 방출하지 않는다는 점입니다. 산소(O)와 반응했을 때 이산화탄소(CO2)를 발생시키는 탄소와 달리, 수소(H)는 산소(O)와 반응했을 때 물(H2O)을 생성합니다. 예를 들어 수소를 연료로 사용하는 수소전기차는 부산물로 오직 물만 배출할 뿐만 아니라 전기 생성 과정에서 방해가 되는 미세먼지까지 제거하기 때문에 친환경 미래 운송수단으로 많은 관심을 받고 있습니다.

 

다만 현재 수소에너지가 완전히 탄소배출에서 자유롭다고 보긴 어렵습니다. 수소연료는 생산 방식에 따라 그레이, 블루, 그린 3가지로 구분이 되는데, 현재 가장 많이 생산되는 그레이 수소의 경우 화석연료에서 추출하기 때문에 생성 과정에서 이산화탄소를 발생시킵니다. 블루수소는 이렇게 발생한 이산화탄소를 포집하고 분리해서, 그린수소는 아예 물을 전기분해하는 방식으로 만들어내지만, 지금은 두가지 방법 모두 경제성이 낮아 대량 생산은 어려운 상황입니다. 

[관련글: <GS칼텍스 미디어허브> 탄소 사회에서 수소 사회로 가는 길목에서 링크]

 

운송 수단에 도입되는 수소

수소연료의 생산이 본격적으로 이뤄지게 되면, 수송용, 발전용, 가정용 등 다양한 용도로 활용이 가능할 것으로 전망됩니다. 그중에서도 수송용의 경우, 현재 국내 기업인 현대자동차그룹이 적극적으로 수소연료전지자동차(수소전기차)의 기술 개발에 나서며 앞서나가고 있습니다. 이미 2013년 세계 최초로 수소전기차를 출시했고, 2018년에는 넥쏘를 출시해 수소전기차의 대중화를 목표로 하고 있습니다.

 

수소전기차의 경우 기존 전기차와 비교해 연료를 충전하는 시간이 짧다는 장점이 있습니다. 급속충전으로도 1시간 내외의 시간이 걸리는 전기차에 비해, 수소전기차는 5분 내외면 충전을 완료할 수 있습니다. 이는 수소전기차가 배터리에 전력을 저장하는 방식이 아닌, 주입된 수소연료를 차량 내 발전기로 보내 필요한 전력을 만드는 방식을 사용하기 때문입니다. 주행거리도 전기차에 비해 긴 편으로, 현재 상용차(수송/화물) 분야에 도입되면 최적의 효율을 낼 것으로 기대되고 있습니다.

 

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자동차뿐만 아니라 철도, 비행기에도 수소연료 도입 논의가 활발하게 진행되고 있습니다. 특히 제트여객기는 단위 거리당 배출하는 이산화탄소가 버스나 철도 등 다른 운송수단에 비해 압도적으로 높아 보잉(Boeing), 에어버스(Airbus) 등을 포함한 다수의 업체가 수소비행기 개발에 나서고 있습니다.

 

수소 관련 사업 발굴하는 GS칼텍스

GS칼텍스는 에너지기업으로서 이와 같은 수소에너지 시대에 대응하기 위한 준비를 이어가고 있습니다. 

 

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[사진. GS칼텍스 ‘융복합 에너지 스테이션’]

 

먼저 지난해 강동구에 문을 연 GS칼텍스의 ‘융복합 에너지 스테이션’은 기존의 휘발유, 경유, LPG, 전기뿐만 아니라 수소까지 모든 종류의 연료를 공급이 가능한 복합 충전소입니다. 특히 ‘H 강동 수소충전소ㅣGS칼텍스’는 현대자동차와 공동으로 구축한 수소 충전시설로 하루 약 70대의 수소전기차를 완충할 수 있습니다.

[관련글: <GS칼텍스 미디어허브> GS칼텍스, 서울에 융복합 에너지 스테이션 첫선 링크]

 

이 밖에도 GS칼텍스는 한국가스공사와 액화수소의 생산 및 공급 사업을 위한 업무협약을 체결하며 수소시장에 본격적인 진출을 알렸으며, 최근에는 한국동서발전, 여수시와 ‘수소경제활성화 및 탄소중립을 위한 투자협약’을 잇따라 체결하며 수소 밸류체인 구축에 나서고 있습니다.

 

 

수소는 화석연료와 달리 자원을 얻을 수 있는 장소가 한정적이지 않으며, 친환경적인 특성으로 인해 앞으로 더 많은 역할을 하게 될 것으로 기대되는 연료입니다. 빠르게 다가올 수소시대에 적응하기 위해 미리 관심을 가지고 알아두면 좋겠죠? 이상 Kixx 엔진오일이었습니다!

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