잠재력 덩어리인 수소는 이전부터 사랑받아온 에너지원 중 하나다. 특히 최근 기후변화·코로나19 등 다양한 변수로 인해 산업 구조가 재편되면서 ‘친환경’이 거대한 산업으로 자리한 가운데 다시금 수소가 재발견되고 있다. 저장·운송 방식도 다양하고 특히 모빌리티 분야에서 잠재력이 뛰어나다고 알려진 수소에 대해 알아봤다.

맛있는 데는 이유 있다, ‘217억 달러’ 시장
한국무역협회 보고서에 따르면 세계 수소 저장시장의 규모는 2021년 147억 달러에서 연평균 4.4% 성장해 2030년에는 약 217억 달러에 이르고 저장시장의 성장이 운송시장의 성장을 견인할 것으로 예상된다. 액체 수소 저장 기술 등이 상용화될 시 저장 기술을 연계한 인프라 투자(액화수소 수출입 터미널, 운송 선박, 파이프라인, 튜브 트레일러 등)가 활성화돼 수소 운송시장은 2050년 5,660억 달러까지 성장할 것으로 전망하고 있다. ‘차세대 경제 패러다임’의 주요 에너지원으로 주목받고 있는 수소는 탄소를 내뿜지 않는 미래 에너지원 중 하나다. 사실 수소는 화석연료보다 에너지 효율은 좋은 반면 연소 시 탄소가 전혀 배출되지 않아 오래전부터 주목받아 왔다. 이러한 수소가 최근 더 주목받는 이유는 코로나19로 산업 구조가 재편되면서 수소를 포함한 대체 에너지들을 중심으로 ‘친환경’이라는 거대한 산업이 더 중요해졌기 때문이다. 그중 수소는 다른 에너지원에 비해 더 다양한 산업 분야와 연계돼 한층 더 주목받고 있다.

다채로운 수소의 맛
수소의 잠재력은 엄청난 것으로 알려져 있다. 수소가 대체 어디에 쓰이길래 이렇게 세계 각국에서 열광하는 것일까. 우선 수소는 수송, 발전, 산업 등 다양한 분야에서 이용되고 있다. 수송 분야에는 수소전기차, 대형버스, 트럭, 연료 전기 선박 등으로 이용되고 있다. 특히 모빌리티 분야가 수소 활용의 잠재력이 가장 높은 것으로 알려져 있다. 또 수소 연료전지를 활용해 온실가스 배출 없이 산업·가정에 필요한 전기와 열을 동시에 생산해 고효율 발전 방식으로도 쓰이며 기존 LNG 발전소를 친환경적인 수소 발전소로 전환할 수도 있다. 이외에도 드론, 잠수함, 특수차량, 지게차 등 특수목적용으로도 사용되고 있다.

재료에 따라 달라지는 풍미
수소는 지구상 가장 가벼운 물질로 일상에서는 기체, 액체, 화합물 등 다양한 형태로 저장돼 사용된다. 운송방식 역시 이러한 저장방식에 따라 달라진다. 우선 기체 수소는 생산된 수소를 압축해 탱크에 저장하고 파이프라인, 튜브 트레일러 등으로 운송해 이용이 편리하고 별도의 전환·수소화 비용이 발생하지 않지만 저장 효율이 낮다는 단점이 있다. 액체의 경우 수소를 영하 253℃로 냉각 액화해 저장한 후 탱크로리와 선박을 이용해 운송한다. 대량 저장이 가능하고 높은 저장 효율성을 자랑하지만 투자 비용이 높다. 화합물은 수소를 메탄, 암모니아 등으로 변환하거나 특정 금속 등에 저장해 탱크로리와 선박을 통해 운송할 수 있다. 화합물 역시 기체 수소 대비 저장 효율성이 높지만 독성물질이라 수송·보관 과정에서 안전문제에 대한 극복이 필요하다.