수소에 색 입히니 온실 가스 배출량 보인다? [우리가 몰랐던 과학 이야기] (212)

출처=theworldofhydrogen.com

수소는 우주에서 가장 풍부한 물질입니다. 다만 별도로 생산하는 과정이 필요합니다. 

생산 방식에 따라 다음과 같이 크게 나눌 수 있습니다. 전기를 이용해 물에서 생산하는 ‘수전해 수소’, 석유화학 공정에서 남은 부산물로 만든 ‘부생 수소’, 석탄이나 천연 가스 등 화석연료를 기반으로 한 ‘추출 수소’ 등입니다. 

최근에는 수소를 좀 더 이해하기 쉽게 컬러로 구분을 해놓았다고 하는데요. 수소에 색을 입힌 이유와 함께, 컬러별로 어떤 특징을 지니고 있는지 알아보겠습니다.

◆왜 색으로 수소를 구분할까?

출처=theworldofhydrogen.com

수소를 색으로 구분하는 이유는 생산과정에서 이산화탄소가 얼마나 많이 발생하느냐를 구분하기 위해서라고 합니다. 

재생 에너지만 써 이산화탄소 발생량이 ‘제로’(0)인 ‘그린 수소’, 화석연료인 석탄이나 천연 가스를 사용해 가장 많이 배출한 ‘브라운 수소’와 ‘그레이 수소’, 그리고 마지막으로 천연 가스와 이산화탄소 포집설비를 활용하는 하이브리드형 ‘블루 수소’까지 있습니다.

이산화탄소 배출량을 컬러 순으로 배열하면 ‘그린<블루<그레이<브라운’ 순입니다. 컬러로 보니 어떤 수소가 환경에 더 이로운지 한눈에 들어오는 것 같습니다.

◆재생 에너지 수전해 그린 수소

그린 수소 이미지. 출처=reglobal.co

그린 수소(Green Hydrogen)는 보통 재생 에너지 전력으로 수전해 하여 생산합니다. 전기를 물에 가하면 수소와 산소로 분해돼 얻을 수 있는데, 이것이 바로 수전해 방식입니다. 

재생 에너지 발전 전력을 이용하기 때문에 온실 가스 배출이 없습니다. 다만 아직까지 생산비용이 높아 경제성이 떨어진다는 단점이 있습니다.

◆천연 가스 개질 그레이 수소

출처=heliosindustry.com

그레이 수소(Grey Hydrogen)는 천연 가스를 개질하여 생산합니다. 개질은 천연 가스를 고온·고압의 수증기로 분해해 수소를 만드는 방식입니다. 주로 석유화학 공정이나 철강 등을 만들 때 부산물로 나오는 부생 수소를 의미합니다.

그레이 수소는 1㎏을 생산하는 데 10㎏의 이산화탄소가 배출되기 때문에 ‘친환경’이라고 보기는 어렵습니다. 다만 경제성이 뛰어나 가장 많이 사용하고 있는 수소생산방식이기도 합니다.

◆탄소 배출이 많은 브라운 수소

브라운 수소(Brown Hydrogen)는 석탄이나 갈탄을 고온·고압에서 가스화해 추출하는 방식을 거칩니다. 

브라운 수소는 저렴한 비용으로 생산할 수 있다는 장점은 있지만, 그 과정에서 이산화탄소가 가장 많이 발생하는 방식인 탓에 탄소 중립과는 거리가 있습니다.

◆하이브리드형 블루 수소

출처=safetec.no

블루 수소(Blue Hydrogen)는 천연 가스와 이산화탄소 포집설비를 이용해 생산하기 때문에 하이브리드형이라고 합니다. 부생 수소 생산과정에서 나오는 이산화탄소를 포집·제거하여 만들며, 공정과정에서 부가적으로 생산되는 이산화탄소 역시 포집해 암반지층에 저장하는 방식입니다.

수소 하면 ‘친환경 에너지’라고 가장 먼저 떠올릴 텐데요, 이렇게 생산방식에 따라 만드는 공정에서 온실 가스 등 오염 물질이 발생합니다. 따라서 더 적은 비용으로 오염물질을 배출하지 않는 방식으로 수소를 만드는 기술이 더욱 필요합니다.

한화솔루션은 신재생 에너지와 수전해 기술을 기반으로 한 그린 수소를 생산부터 운송, 충전, 발전까지 친환경 밸류체인을 갖추고 있는데요. 한화솔루션 내 수소기술연구센터를 주축으로 생산을 위해 박차를 가하고 있습니다. 지속 가능한 미래를 위해 친환경 수소 에너지 개발을 위해 노력하고 있는 한화솔루션에 많은 응원 부탁합니다.

한화솔루션 블로거