친환경 에너지원으로 주목받고 있는 수소에 대한 관심은 전 세계적으로 꾸준히 증가하고 있습니다. 수소는 우주 질량의 75%를 차지하는 가장 풍부한 원소죠.
그러다 보니 ‘그렇게 많다면 공기 중에 떠다니는 수소를 그냥 활용하면 되지 않나?’라고 의견을 제시하는 분들도 종종 있는데요. 결론부터 말하자면, 불가능하다고 합니다.
자연 속 수소는 물이나 화석연료, 생명체 등에 화합물 상태로 있기 때문에 수소를 에너지로 사용하기 위해서는 화합물에서 순수 수소만을 따로 추출해야 에너지원으로 활용할 수 있답니다. 즉, 수소경제의 시작은 바로 수소 추출인 것이죠.
수소를 추출하는 방법은 크게 세 가지가 있습니다. 석유화학 공정에서 얻는 부생수소, 천연가스 개질(열이나 촉매 작용에 의해 물질의 구조를 변화시켜 품질을 높이는 조작) 그리고 전기분해입니다.
부생수소는 다른 방법들에 비해 쉽고 경제적이라는 특징이 있어 현재 국내에서 가장 많이 사용하는 수소 추출법입니다. 현재 울산·창원 등에서 연간 190만 톤(2016년 기준) 가량의 부생수소가 생산되고 있습니다.
세계적으로 가장 많이 활용되는 수소추출 방법은 천연가스 개질 방식입니다. 다른 추출방법보다 생산단가가 상대적으로 저렴하고 대량생산이 가능하기 때문이죠. 하지만 수소 생산 시 불가피하게 이산화탄소를 배출한다는 단점이 있습니다.
수소는 또 바람이나 태양광, 지열과 같은 신재생에너지를 이용해서도 얻을 수 있습니다. 바로 물을 전기분해하는 수전해 기술을 통해서 말이죠. 신재생에너지로 생산한 전기를 물에 가하면 물은 수소와 산소로 분해됩니다. 바로 이때 고순도의 수소를 얻을 수 있죠.
다양한 신재생에너지원을 활용할 수 있고 환경오염 우려도 없지만 높은 생산비용과 대량생산이 어려운 구조는 숙제로 남아있습니다.
이렇게 분리된 순수 수소만이 석유화학, 정유, 반도체, 식품, 암모니아 생산, 메탄올 생산, 에너지 저장 등 다양한 용도로 쓰입니다.
환경경찰뉴스 임영빈 기자