STORY & GRAPHICS

블룸버그NEF의 ‘수소경제 전망’

2020.04.29 20:51:24

맥킨지가 아닌 블룸버그에서 ‘수소경제 전망’ 보고서를 내놨다.
수소의 전망은 밝지만, 풀어야 할 숙제도 많다.


에너지 조사업체 블룸버그 뉴에너지파이낸스(BNEF)는 지난 3월 30일 ‘수소경제 전망’ 보고서를 내놨다. ‘청정 수소’를 기반으로 한 수소경제가 전 세계로 확산될 경우, 각종 산업계에서 발생하는 온실가스 배출량을 최대 34%가량 절감시킬 수 있다는 전망이다. 하지만 여기에는 정부의 일관된 정책과 막대한 투자가 뒤따라야 한다는 전제가 깔려 있다. 


BNEF는 청정 수소경제가 파리기후변화협약 시나리오를 준수하면서 최종에너지 수요의 24% 정도를 충족시킬 수 있다고 예측했다. 이 말은 2050년까지 지구 온도 상승 폭을 1.5℃로 제한하면서 최종에너지의 24%가 청정 수소로 충당될 수 있다는 뜻이다. 


또 가격 경쟁력이 뒷받침된다면 청정 수소는 재생에너지가 활약하지 못하는 분야에서도 탄소를 기반으로 한 화석연료를 대체할 수 있다고 보고 있다. 다만 국가별 비용에선 차이가 있다. 미국, 브라질, 호주, 스칸디나비아, 중동처럼 재생에너지와 수소 저장 자원을 잘 갖춘 나라는 20~25% 정도 비용을 줄일 수 있지만, 한국이나 일본처럼 재생에너지 자원 기반이 약하고 저장상 지리적 약점이 있는 곳은 50~70% 정도 비용이 오를 수 있다. 그래서 수소의 국가 간 거래는 필수적이다.




전기분해를 통한 그린 수소 생산이 목표

수소는 석탄, 석유와 가스의 대체재로 광범위하게 활용될 수 있는 에너지원이지만, 지난 2018년에는 99%의 수소가 화석연료를 기반으로 생산된 것으로 나타났다. 현재 대부분의 수소가 천연가스를 개질해 생산되는 만큼 생산 과정에서 온실가스가 배출되어 수소경제의 친환경성에 의문을 제기하는 시선이 많다. 


수소 사용으로 온실가스 배출량을 줄이고 기후변화에 대응하는 이른바 ‘친환경 효과’를 보기 위해서는 태양광·풍력 같은 재생에너지를 기반으로 하는 ‘청정 수소’의 생산이 꼭 필요하다. 


청정 수소는 풍력이나 태양광 발전으로 물을 전기분해해서 얻는다. 재생에너지의 발전비용과 전해조 생산비용이 갈수록 저렴해져 2050년에는 청정 수소의 생산단가가 1kg당 0.8∼1.6달러 선으로 떨어질 것으로 전망했다. 


이는 브라질, 중국, 인도, 독일, 스칸디나비아의 천연가스와 경쟁할 수 있는 $6~12/MMBtu의 가격과 동등한 수준으로, 이렇게 되면 천연가스나 석탄에서 탄소를 포집하고 저장해 수소를 생산하는 CCS(탄소 포집과 저장) 방식보다 비용이 더 저렴해진다. 그전까지 CCS 기술은 가스와 석탄 자원이 풍부한 대신 상대적으로 재생에너지 부지가 부족한 중국, 독일 같은 나라들에 유용한 기술이 될 전망이다.




탈탄소를 위한 정책 지원이 가장 중요

향후 2050년까지 1kg당 1달러의 수소 생산 원가를 달성하려면 수소에 대한 수요 증대가 꼭 필요하고, 수소의 저장·운송 시설에 대한 비용도 앞으로 꾸준히 하락해야 한다. 


청정 수소 산업은 현재 규모가 작은 반면 비용은 높다. 비용 하락 가능성이 매우 크지만 수소경제의 규모가 확대되어야 할 필요가 있고, 공급 인프라 네트워크도 구축되어야 한다. 이를 위해서는 범정부적 정책 지원과 민간 투자를 위한 기반이 마련되어야 한다. BNEF는 향후 10년간 약 1,500억 달러(182조 원)의 보조금 지급이 필요하다고 전망했다. 


청정 수소에 대한 투자와 정책이 불충분하고, 관련 정책이 실행된다 하더라도 수소경제에 대한 전망에는 여전히 불투명한 점이 있다. 청정 수소 생산원가를 1kg당 1달러까지 맞추더라도, 수소는 여전히 생산되어야 하는 에너지원이기 때문이다. 또 에너지 밀도가 낮아 압축이나 액화 처리에 대한 비용도 추가로 든다.


이는 천연가스와 석탄, 석유 등의 화석연료가 추출해서 바로 에너지원으로 활용되는 점과 대비된다. 결국 온실가스 감축을 위해 도입된 ‘탄소배출권 거래제’가 큰 역할을 한다. 필요한 정책이 추진되어 적정 시점에 이르면, 화석연료와 산업으로부터 나오는 온실가스 배출의 34%까지는 수소를 사용함으로써 $100/tCO2 가격 이하로 온실가스를 20% 정도 감축할 수 있다.




수소의 저장·운송을 위한 인프라 구축

청정 수소 경제 활성화를 위한 인프라 투자에는 막대한 비용이 든다. 수소는 밀도가 낮아 이를 저장하기 위해서는 화석연료보다 더 큰 규모의 저장시설이 필요하다. 또 수소가 천연가스처럼 어디서나 흔하게 사용되려면 인프라 확대를 위한 대규모 투자가 뒤따라야 한다. 


수소를 대량으로 저장하는 방법은 수소 산업이 풀어야 하는 큰 난제 중 하나다. BNEF는 수소가 천연가스 수준의 에너지 안보를 제공하려면 2050년까지 약 6,370억 달러(776조 원)를 들여 천연가스의 서너 배에 이르는 저장시설을 구축해야 한다고 전망한다. 


수소 저장에 이어 운반을 위한 인프라 구축도 꼭 필요하다. 수소의 저밀도 특성으로 인해 도로나 배를 통한 운반은 비용 효율성이 떨어지지만, 파이프로 이동하는 속도는 수소가 메탄가스보다 세 배가량 빠른 장점이 있다. 수소가 기존 파이프 체계와 호환되지 않는다는 점을 고려하면, 수소를 천연가스처럼 편하게 쓰기 위해서는 결국 대규모 인프라를 따로 구축할 필요가 있다.

월간수소경제 편집부 master@h2news.kr
Copyright @2017 월간수소경제 Corp. All rights reserved.

(주)수소지식그룹 서울특별시 금천구 가산디지털1로 75-15, 910호 (가산동 가산하우스디와이즈타워)
등록번호 : 금천, 라00205 | 대표자 : 장성혁 | 발행인 : 주식회사 수소지식그룹(장성혁) | 편집인 : 장성혁 | 전화번호 : 02-6929-1270 | 팩스 : 02-6929-1271
사업자 등록번호 : 469-88-00570
통신판매업 신고번호 : 제 2018-서울금천-0117 호
Copyright ©2017 월간수소경제. All rights reserved.