수소생산과 운송 과정에 상상력을 더해보자

수소경제의 핵심은 (관점에 따라 다르지만) 에너지의 저장과 운송이라고 하고 싶다. 신재생에너지를 저장 가능한 수소로 전환하여 운송 및 보급하는 프로세스에 국내 5대 기업이 약 43조를 투자하기로 했다. "수소경제의 본격적인 서막이 올랐다"라고 이야기 하고 싶지만, 아직 기술적으로 갈길이 멀게 느껴진다. 

 

이 글에서는 복잡한 기술적 한계를 무시하고, 상상력만으로 수소의 생산과 운송과정 시나리오를 생각해봤다. 이 중 실제 기술적으로 상당히 접근한 시나리오도 존재하며, 허무맹랑한 것도 존재한다. 이미 현직에서 버리고 취합하며 지금의 방향성을 설정했겠지만 이 글에서는 상상력을 통해 수소경제가 왜 중요한지에 대해 고민해보고 싶다.

 

 

먼저 알아야 할 것은, 수소를 해상으로 운송하는 것이 가능해졌다.

 

세계최초 액화수소 운반선이다. 수소 프론티어, suiso frontier 일본에서 만들었다. 일본도 수소를 수이소라고 읽나보다. 이미지 카와사키 홈페이지

정말 최근의 이야기이다. 호주-일본 간의 수소에너지공급망 프로젝트의 일환으로 액화수소의 운송이 가능한지 실증테스트를 진행하였고 22년 2월 호주에서 출발한 액화수소 운반선은 일본에 무사히 도착했다. 상업적 운용이 아닌 실증테스트이지만 수소생산 및 에너지 효율과는 별도로 해상운송이 가능하다는 것을 증명하였다. 이제 맘 놓고 에너지 및 수소 생산에 투자할 수 있는 단계가 되었다. 우리나라는 암모니아 형태로 전환하여 운송하는 방법으로 추진하고 있지만 여기에서는 자세히 다루지 않으려고 한다. 

 

아래 시나리오는 우리나라가 해외에 건설 및 운영을 주도적으로 하고 안정적인 생산 및 보급을 하는 상황을 고려했다.

어차피 장기적, 안정적으로 생산하지 못한다면 채산성을 맞출 수 없을 것이다. 부생수소나 천연가스 개질등의 주제를 좋아한다면 뒤로 가기를 클릭하자.

 

 

1. 중동 사막의 태양열 에너지 

 

위에 언급했지만 기술적인 공격을 할 생각을 하지 말아라 아이디어 차원에서 고려되었을 내용들만 나열해보려고 한다. 중동은 지금까지 인류의 중요한 에너지원이었던 석유를 생산하는 요충지였다. 땅은 대부분이 척박한 사막이며 사람이 살지 않는 땅을 많이 보유하고 있다. 정말 많은 기술적인 제약이 존재하고 효율도 높지는 않지만 안정적으로 전력을 생산할 수 있다면 결국 재생에너지로 수소를 생산, 운반하는 것이 가능하다. 중동이 석유만 수출하는 것이 아니라 수소 수출국이 될 수도 있다. 

 

우주에서 많이 봐오던 느낌의 태양열 발전소. 지구에서는 비효율적이지만 궁극적으로 화성에 인류를 정착시키려면 태양광발전이 거의 유일하기 때문에 기술적발전은 계속 이루어져야 한다. 이미지 게티이미지

 

당연히 우리나라는 중동국가와의 협의로 이 땅에서 사실상의 운영권을 확보하고 수소를 생산해서 국내에 안정적으로 보급해야 할 것이다. 

 

 

 

2. 아이슬란드의 지열발전소 건설

 

아이슬란드는 땅덩어리에 비해서 인구가 매우 적은 나라인데 에너지 생산의 대부분을 수력과 지열 발전을 통해 생산하고 있다. 특히 지열발전을 통해 전체 에너지의 30% 정도를 생산하고 있는데, 지열발전소의 장점은 한번 설치된 장소에서 거의 반영구적(?)으로 에너지를 안정적으로 생산해낼 수 있다. 다만 정확한 발전 장소를 찾기 힘들고 초기 설치 비용이 많이 들며, 이에 비해 효율이 아주 높은 것은 아니기 때문에 채산성이 맞는 국가들 위주로 활용하고 있다. 

 

아이슬란드의 지열에너지 발전소 @youtube The Reykjavík Grapevine

 

한 지역에서 생산된 전기는 저장과 수송의 문제로 해양을 건너야 하는 다른 국가들에 직접 판매되는 것은 고려되지 않았다. 하지만 지열을 통해 에너지를 생산하고 이를 수소로 전환한다면 지속가능한 신재생에너지 프로세스에 편입시킬 수 있을 것이다. 너무 멀다. 그런데 북극항로가 개척된다면 채산성 계산은 해볼 수 있을 것 같다. 

 

북유럽의 신재생에너지 - 수소생산 저장의 프로세스(풍력등)에 안정적으로 참여하는 것도 괜찮은 선택지일 것이다. 우리나라는 재생에너지 생산에 정말 취약한 구조이다. 

 

 

3. 해외 원자력 발전소 건설

 

토지가 작은 우리나라 뿐만 아니라 해외에 우리가 주도적으로 운영할 수 있는 원자력 발전소를 건설하여 그 지역에 일부 전기를 공급하고 나머지는 수소를 생산하여 국내로 도입하는 방법도 생각해볼 수 있다.

말그대로 신구조화. 이미지 언스플레쉬

이는 기술적인 문제보다는 정치, 외교적인 문제, 그리고 핵연료 재처리 등의 문제가 크지만 일부 전기 부족으로 어려워하는 국가에 건설 및 운영을 고려해볼 수는 있을 것이다. 이왕이면 운송이 쉬운 동남아 국가가 좋은 후보지가 될 수 있을 것이다.