'천연 수소'로 수소 시대를 앞서나갈 한국

지질학적 과정에서 생성되는 천연 수소는 일명 화이트 수소(백색 수소)로 분류한다. 이는 석유나 천연 가스 처럼 지층에 수소 기체로 저장된 에너지원이다.  에너지 전문가의 논문에 따르면 실제로 지구 곳곳에서 천연 수소 방출이 관찰돼 왔고 수소의 지하 축적과 직접 추출은 친환경적이고 경제적인 수소 공급원으로 떠오르기 시작하고 있다.

테슬라의 최고경영자는 작년 5월 파이낸셜타임스와의 수소 에너지 미래 비젼에 대한 화상 인터뷰에서 '수소는 나쁜 선택'이라고 단호하게 말한바 있다.   그것은 수소의 생산과 저장에 많은 비용과 에너지가 소비되기 때문이라는 것이다.  실제로 볼때 수소의 경제성은 에너지 전문가들 사이에서 꾸준히 논쟁을 이어 오고 있다. 

 

수소는 그 생산 방법에 따라서, 그레이 수소, 블루 수소, 그린 수소, 레드 수소(핑크 수소)로 분류할 수 있다.   그리고 현재는 대부분의 수소 생산은 그레이 수소로서 주로 메탄가스등의 천연가스에서 수소를 분리해 내어 생산한다.  이때 이산화 탄소를 부산물로 배출한다.    결과적으로 온실 가스를 배출 한다는 점에서 최적의 목표에 부합하는 생산 방식이 아닌 것이다.

같은 과정이지만 이산화 탄소를 따로 포집하여 저류층으로 저장하면 이를 그레이 수소와 다르게 분류하여 '블루 수소'라 한다.   이는 완전한 탈탄소 에너지라고는 보기 힘들지만 탄소 중립을 위한 목표에 가까이 부합한다고 보고 있다. 

 

궁극적으로 수소를 생산하는 가장 이상적인 방법으로는 재생에너지를 이용하여 물을 전기 분해하여 수소를 생산하는 것인데,  전기 분해에 사용되는 전기를 풍력이나 태양광 같은 재생에너지를 사용하면 '그린 수소'라고 하며 , 원자력을 이용하면 '레드 수소'라고 분류한다.   

다만 물을 전기 분해 하는 방법은 만들어 지는 수소의 에너지 양보다 더 많은 전기 에너지를 소비한다는 점이다.  일론 머스크가 비판하는 것이 바로 이것이다.    가능하면 전기를 직접 사용하는 것이 수소로 전환하는 것보다 효율면에서 이득 이라는 것이다.  현재의 수소  에너지는 이러한 근원적 문제를 해결하지 못하고 있는 실정이다. 

 

그러나 다행스럽게도 또 다른 수소 생산 방법이 있다.  그것은 지질학적 과정에서 생성되는 천연수소를 말한다.  화이트 수소(백색 수소)로 분류하는 천연 수소는 석유나 천연가스 처럼 지층부분에 수소 기체로 저장되어 있는 에너지원을 말한다. 에너지 전문가 들의 말에 따르면 실제로 지구 곳곳에서 천연 수소 방출이 관찰 되어 왔다. 이는 친환경적이고 경제적인 수소 공급원으로 보기에 적당하다. 

그동안 천연 수소는 지질학적 측면에서 무시돼 온것이 사실이다.  그러나 이제는 지질학자들이나 석유물리학자들이 천연 수소 탐사에 더 적극적으로 접근할 필요가 있다고 보고 있다.   아직 천연 수소 탐사와 생산은 걸음마 단계라 할 수 있다.  하지만 최근의 천연 수소 생산 성공 사례로 에너지 업계의 이목이 집중되어 가고 있다.  

 

-말리에서 천연 수소 생산 실험에 성공

1978년 아프리카 말리에서 새로운 청정 수고가 생산 되었다. 물을 찾기 위해 우물을 파다가 발견된 새로운 에너지원이다.  물을 찾는데는 실패 하였지만, 대신 수소를 찾아 내었다.   거기에서 새로우면서도 탄소가 없는 에너지의 가능성을 보고 천연 수소의 상업적인 생산이 결정 되었다.   

 

실제로 에너지 업계에서는 상업적으로 생산 가능한 천연 수소가 존재하지 않는 다고 믿어 온 것이 사실이다.  '순수한 수소는 지구상에서 대량으로 자연적으로 발생하지 않는다 '라고들 말하지만 이는 2012년 천연 수소 추출이 기록된 동시베리아 와 서아프피카 최초의 생산정에서 시작된 하루 최대 생산량인 10만 큐빅미터 수소 생산 기록으로 반박할 수 있게 되었다. 

 

한국석유공사 는 국내 최초 지하에 부존된 수소 탐사를 목표로 2022년 부터 연구과제를 개시, 국내 육상지역에서 토양가스를 측정하고 관련기술 특허를 출원했다.   

다가오는 수소 경제 시대에 수소 생산은 본격적인 수소 사회 진입을 위해서 무엇보다 청정하고 경제적이면서 더 많은 양의 수소생산이 필수적이다.   

그중에 지속적이면서 자연 충진되는 것으로 보고되어 있는 '자연 수소'가 최근 전세계적으로 연구가 증대되고 있다. 

 

~by 푸른바다