청록·블루·그린수소는 어떻게 만들어질까

전 세계적으로 부는 탄소중립 바람에 기업들이 친환경 에너지로 꼽히는 수소 사업 확장에 속도를 내고 있습니다. 최근 투자전문회사 SK는 세계 최초로 '청록수소' 대량 생산에 성공한 미국 모놀리스사에 투자한다는 계획을 밝혔는데요. 

 

자료/SK그룹

 

수소는 생산 과정에서 이산화탄소를 얼마나 배출하느냐에 따라 블루수소와 그린수소, 그레이수소, 블랙수소 등으로 분류됩니다. 

 

수소 에너지를 얻는 방법에는 △액화수소(화석연료 기반) △부생수소(석유화학 공정 과정의 부산물) △수전해(물 분해) 등 세 가지 방식이 있습니다.  

 

이중 개질수소와 부생수소는 추출 과정에서 이산화탄소가 발생해 '그레이 수소'로 불립니다. 현재 우리나라에서 활용되는 수소의 99%는 부생수소인데요, 이산화탄소가 배출되는 만큼 친환경 수소로 보기 어렵습니다. 

 

이에 기업들은 부생수소를 청정 수소로 바꾸기 위한 기술개발에 앞장서고 있는데요. 수전해의 경우 전기를 활용해 물을 분해해 생산된 수소를 '그린수소'라고 부릅니다. 그린수소는 전체 생산 과정 중 이산화탄소가 나오지 않는 대표적인 청정 수소인데요, 단점은 아직까지 높은 생산비용 문제로 경제성이 떨어진다는 데 있습니다. 수전해 공정에 사용되는 전기도 신재생에너지 등 친환경적인 방식으로 생산했을 경우에만 그린수소로 인정됩니다. 

 

부생수소 생산 과정에서 나오는 이산화 탄소를 포집·제거해 만드는 블루수소도 청정수소 중 하나입니다. 주로 천연가스에서 수소를 추출하는 방식으로 생산되는 수소로, 공정 과정에서 부가적으로 생산되는 이산화탄소는 포집해 암반지층에 저장하는 식인데요. 

 

미국 네브래스카에서 가동 중인 모놀리스의 청록수소 생산설비. 사진/SK

 

SK가 이번에 투자한 청록수소의 경우 천연가스에서 수소를 생산하되, 탄소를 고체상태로 분해합니다. 기체 이산화탄소가 나오지 않는다는 점에서 블루수소보다 친환경 쪽으로 진일보했다는 평가를 받는데요. 현재 대부분의 수소 생산이 그레이나 블랙 단계에 머무르고 있다는 점에서 친환경 수소 양산의 대안이 될 수 있다는 분석입니다. 

 

특히 청록수소는 블루수소 생산에 필수적인 탄소포집·저장(CCUS) 공정을 거치지 않아 생산비용도 적습니다. 그린수소에 비해서는 적은 전력량으로도 생산이 가능하죠. SK그룹은 오는 2025년까지 연 28만톤 규모 청정수소 생산체제를 구축한다는 방침입니다. 

 

정부는 지난 2019년 발표한 수소경제 활성화 로드맵에 따라 오는 2040년까지 개질수소는 30%로 유지하고 나머지 70%를 부생수소와 수전해로 전환하는 것으로 목표로 하고 있습니다. 

 

 

 

특히 올해부터 세계 최초로 시행하는 '수소경제 육성과 수소 안전관리에 관한 법률(수소법)'에 따라 오는 2030년까지 국내 500곳, 2040년까지 1000여곳의 수소전문기업을 육성한다는 계획입니다. 

 

수소법 시행으로 새롭게 도입되는 수소전문기업 제도에 따라 총 매출액 중 수소사업 관련 매출과 관련 연구개발(R&D) 등 투자금액 비중이 일정 기준에 해당하는 기업은 정부의 행정·재정적 지원을 받을 수 있습니다. 정부는 수소경제 인프라 확충과 민간 투자를 확대를 통해 수소경제 구축에 속도를 낸다는 방침입니다.