김태철 논설위원 synergy@hankyung.com
[천자 칼럼] 수소 에너지

원소 기호 H, 원자 번호 1번, 지구상에 존재하는 가장 가벼운 원소로 무색·무미·무취의 기체…. 수소(水素)를 설명할 때 주로 언급하는 내용이다. ‘수소’라는 이름을 붙인 사람은 프랑스 화학자 앙투안 라부아지에다. 그는 1783년, 수소를 연소시키면 푸른 불꽃을 내며 물을 만들어 낸다는 것을 발견했다. 수소의 영어명(hydrogen)은 그리스어의 물을 뜻하는 ‘히드로(hydro)’와 생성한다는 뜻의 ‘제나오(gennao)’의 합성어다.

과학자들은 수소가 우주 질량의 75% 를 차지한다고 설명한다. 지구에서도 지표면의 약 70%를 구성할 정도로 흔하다. 물, 화석연료 등에 들어 있다.

수소는 지구 온난화가 국제문제로 대두되자 새로운 에너지원으로 주목받기 시작했다. 고갈 가능성이 없고 오염 물질도 배출하지 않아서다. 미국의 경제학자 제러미 리프킨은 2002년 그의 저서 《수소 경제》에서 “인류 미래를 혁명적으로 변화시킬 약속어음”이라고 수소의 높은 잠재력을 극찬했다. 컨설팅 업체인 맥킨지도 “수소 에너지가 2050년 전체 에너지 수요량의 18%를 차지할 것”이라고 내다봤다.

아직까지는 높은 생산비용이 ‘수소 에너지 혁명’의 발목을 잡고 있다. 수소는 워낙 가볍고 다른 물질과 잘 반응해 자연상태에서는 수소를 구할 수 없다. 인위적으로 얻는 방법은 크게 두 가지다. 천연가스에 뜨거운 수증기를 반응시키거나, 물을 수소와 산소로 전기분해하는 방법이다. 생산 단가가 화석연료에 비해 높은 데다 고압(高壓)을 견디는 파이프 등 수소 인프라를 갖추는 것도 간단치 않다.

하지만 생산방법이 진화하고 대량 생산으로 원가가 떨어지는 추세여서 ‘수소 혁명’이 머지않았다는 전망이 나온다. 일본은 수소 에너지 상용화에 가장 적극적이다. 2030년까지 수소 연료 상업발전소 가동, 수소 연료전지 자동차(수소차) 80만 대 보급, 수소 충전소 900개 설치를 목표로 세웠다. 일본 자동차 업체들은 정부의 대대적인 지원을 등에 업고 세계 시장 석권을 노리고 있다. 도요타의 수소차 ‘미라이’는 누적판매량 4000대를 넘겼다.

세계 최초로 수소차를 개발한 한국은 인프라 미비로 후발주자로 전락했다. 현대자동차는 2013년 세계 최초로 수소차 ‘ix35’(투싼 모델)를 양산했지만 수소차 보급은 제자리걸음이다. 작년 11월 기준으로 국내 수소차는 175대(누적)에 그쳤다. 전국에 수소 충전소도 10개 정도밖에 없다.

현대차는 오는 2월 열리는 평창 겨울올림픽을 수소차 주도권 확보의 기회로 삼을 계획이다. 대회 기간 중 차세대 수소차 기술을 적용한 자율주행차 등을 선보인다. 관건은 역시 수소 충전소 등 인프라 확보다. 미래 먹거리인 수소차 시장 선점을 위한 민관 협력이 아쉽다.

김태철 논설위원 synergy@hankyung.com

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