기후변화와 다가 올 수소경제
-기후변화가 우리에게 미치는 영향
온실가스로 인한 기후 변화가 심각하다. 미국과 캐나다 서부는 역사상 전례 없는 폭염으로 40도가 넘는 더위를 기록했다. 특히, 캐나다 서부는 에어컨이 필요 없을 정도로 선선한 곳인데, 갑작스러운 폭염에 많은 사람들이 죽었다. 유럽은 기후변화로 발생한 홍수로 인해 1,300명이 실종되고 162명이 죽었다. (7월 16일 기준)
20세기 이후 지구 온도는 1도 정도 올랐다고 하는데, 겨우 1도 갖고 왜 이렇게 호들갑이냐고 반문할 수 있는데 문제는 크기가 아니라 속도다. 지구에서는 지난 만 년 동안 1도 이상 변화가 생긴 적이 없었다. 하지만, 불과 100년 만에 1도가 오른 것이다. 지금의 속도로 온도가 상승된다면, 어떤 일이 벌어질까?
1. 극심한 가뭄으로 물 부족이 심해지고 농산물 생산량이 감소한다.
2. 홍수와 폭염, 산불이 자주 발생하고 이로 인한 인명피해가 증가한다.
3. 대기 중에 있던 이산화탄소가 바다에 흡수되어 바다가 산성화 된다. 결과적으로 수많은 바다 생물이 죽게 된다.
4. 빙하가 녹아 해수면이 상승(인천공항이 잠기게 된다.)하고 빙하에 갇혀있던 메탄가스가 유출되어 (온실 효과, 이산화탄소의 72배) 기온 상승을 가속화시킨다.
5. 기후 변화로 서식지를 잃은 동물들이 도심지로 내려와 코로나와 같은 바이러스성 질병이 유행할 가능성이 높아진다.
-기후변화를 막는 방법
기후변화를 막기 위해 가장 필요한 것은 온실 가스를 줄이는 것이다. 온실가스는 이불과 같아서 지구가 살기 적당한 온도로 유지해 준다. 하지만, 지금처럼 과도한 온실가스는 여름철에 두꺼운 이불을 덮는 것처럼 지구 평균 온도를 상승시킨다. 온실 가스는 석유나 석탄과 같은 화석연료를 사용할 때 주로 발생한다. 현재 지구가 사용하는 에너지의 90% 이상이 화석 연료로부터 나온다. 온실 가스를 줄이기 위해서는 화석연료 사용을 줄이고 풍력 혹은 태양광과 같은 재생 에너지를 활용해야 한다. 이미 방출된 온실가스는 숲의 면적을 늘려 흡수해야 한다.
-수소경제 대두 원인
온실 가스를 줄이기 위해서는 재생에너지 활용이 필수다. 하지만, 재생에너지 활용에는 큰 어려움이 있다. 생산 단가가 비싸고 전기가 들쭉날쭉 생산된다. 바람이 불지 않거나 태양이 없는 밤에는 전기가 생산되지 않지만, 갑자기 바람이 많이 불면 일시적으로 수요보다 많은 전기가 생산된다. 이때 발생한 잉여 전기가 나중에 활용되면 좋은데, 지금까지는 잉여전기를 활용하지 못하고 폐기하는 경우가 많았다. 독일 같은 경우 재생 에너지 생산을 유도하기 위해 이렇게 폐기되는 전기도 국가에서 보상해 주었다.
사람들은 재생에너지 활용 시 발생하는 잉여전력을 활용하는 방법을 찾게 되었고, 물을 가수 분해하여 수소를 뽑는 방법을 찾아내었다. 이렇게 생산된 수소는 대규모 저장이 가능하기 때문에 에너지가 필요한 곳으로 이동시킬 수 있다. 뿐만 아니라 수소를 활용하여 생산된 에너지는 온실가스가 나오지 않으며, 부산물로 물 밖에 나오지 않기 때문에 친환경적이다.
전 세계는 2050년까지 탄소중립(탄소 배출량과 흡수량이 같은 상태)을 목표로 화석연료 사용을 줄이고 있다. 세계는 화석연료 대신 수소를 주요 에너지원으로 활용하는 수소경제로 전환하고 있다. 2050년 글로벌 수소 경제 시장은 2,940조 원으로 전체 에너지의 5분의 1을 차지할 것으로 전망된다.
수소 경제의 밸류체인은 크게 3가지로 나뉜다. 수소를 생산하는 과정, 수소를 저장하고 운송하는 과정, 마지막으로 수소를 활용하는 과정이다. 우리나라는 현대자동차와 관련 기업들의 노력으로 수소 활용분야에서 선도적 위치에 있다. 2020년 전 세계 수소 차 판매량의 70%를 현대자동차가 차지했다.
현재 수소 생산은 크게 세 가지 방법으로 이뤄지고 있다. 가장 많이 쓰이는 방법은 정유 공정에서 부산물로 나오는 수소를 채집하는 방법으로 “그레이 수소”라고 불린다. 부산물을 채집하기 때문에 생산단가가 저렴하지만, 정유 과정 중에 온실가스(이산화탄소)는 여전히 방출된다. 이를 개선하기 온실가스를 잡아 가두는 방법을 고안해 내었고 이를 “블루 수소”라고 말한다. 마지막 방법은 위에서 설명한 재생에너지를 활용하여 수소를 생산하는 방법으로, 이를 “그린 수소”라고 말한다. 그린이라는 말처럼 온실가스가 전혀 나오지 않는다. 생산 단가가 가장 비싸지만, 전 세계가 궁극적으로 가야 할 생산 방법이다.
우리나라는 수소 활용에 기술적 우위를 보이고 있지만, 수소 생산과 저장 기술은 주요 선진국에 비해 다소 부족한 상태다. 하지만, 지금까지 해 온 것처럼 수소 활용 기술에서의 초격차를 유지하고 생산, 저장 기술을 발전시켜 나간다면, 가까운 미래에 아랍 국가들이 부럽지 않은 “수소 산유국”이 될 수 있지 않을까?
<여담>
지금 타고 있는 차가 14년 된 대형 세단입니다. 온실가스를 아주 많이 배출하는 녀석이죠. 환경보호도 좋지만 오래된 차를 바꾸고 싶어 아내를 설득하기 시작했습니다.
“자기야, 환경보호를 위해 차를 바꿔야 할 것 같아.”
기후 변화부터 시작해서 수소경제까지 30분 동안 장황하게 설명했습니다.
그리고 고생 끝에 아내를 설득하는 데 성공했습니다. 이번 글은 아내 설득을 위한 그간 노력의 결과입니다.
<오늘 배운 시사 경제 용어>
1. 수소경제(Hydrogen Economy) : 석유, 석탄과 같은 화석연료가 아닌 수소를 주요 에너지원으로 사용하는 경제 체재
2. 그레이 수소(Grey Hydrogen) : 수소 생산 방법 중에 하나로 정유 과정 중에 부산물로 나오는 수소를 채집. 부생수소라고도 불림.
3. 블루 수소(Blue Hydrogen) : 그레이 수소에서 발생하는 온실가스(이산화탄소)를 대기 중에 방출하지 않고 채집하는 수소 생산 방법.
4. 그린 수소(Green Hydrogen) : 재생에너지의 잉여 전력을 활용하여 물을 가수 분해하여 수소를 생산하는 방법.
5. 탄소 중립(Carbon Neutrality) : 온실가스(이산화탄소)의 배출량과 흡수량을 같게 맞추는 것을 말하며, 넷 제로 (Net-Zero)라고도 불림.
<이미지 출처>
http://kienews.com/news/newsview.php?ncode=1065592227165854&dt=m
