원자력(Nuclear Energy) 발전이 유럽연합(EU)에서 '친환경 기준'인 녹색분류체계(Taxonomy·택소노미)에 포함되면서 국내 기업들의 '탄소중립'(탄소 순배출량 0) 이행 계획에도 변화가 생길지 관심이 쏠린다.
국내 기업들은 전력 생산과정에서 발생한 온실가스(Green-House Gas) 배출을 상쇄하기 위해 재생에너지를 구매하고 있는데, 원자력이 친환경 에너지원으로 인정받게 되면서 기업들의 탄소중립 전환 부담이 줄어들 것이라는 관측이 나온다.
이는 재생에너지로의 전환을 앞당기기 위한 수단으로 원자력과 천연가스의 역할을 인정한다는 의미다. 원자력은 재생에너지와 동일하게 에너지를 생산하는 과정에서 탄소를 배출하지 않기 때문이다.
친환경 에너지로 재조명받게 된 원자력(Nuclear Energy)이 국가가 주도적으로 추진 중인 수소에너지 활성화 정책에 어떤 영향을 끼치게 될까?
원자력(Nuclear Energy)과 수소(H₂)는 상호 대립적이 아니다. 즉, 원자력은 전기를 생산하고,물(H₂O)의 전기분해(Electrolysis)방식에서 수소(H₂)는 전기가 필요한 상호 작용을 한다. 물(H₂O) 전해방식의 화학식은 2H₂O → 2H₂ + O₂ 이다.
수소(H₂)는 생산 방식이 얼마나 친환경적이냐에 따라 색깔로 구분된다. 석유화학 공정에서 부산물로 생산되는 그레이수소(Gray Hyrogen, Brown Hydrogen, 부생, 추출, 개질, CH₄ + 2H₂O → CO₂ + 4H₂), 수소(H₂)생산과정에서 발생한 온실가스(Green-House Gas)를 포집한 블루수소(Blue Hyrogen), 그리고 물(H₂O)의 전기분해(Electrolysis)를 통해 친환경 수소라 불리는 그린수소(Green Hyrogen)로 크게 분류된다.
그린수소(Green Hyrogen)로 인정받기 위해서는 신재생에너지 발전으로 생산된 전기를 써야 하는데, 원자력 발전으로 전기분해 해 생산된 수소를 ‘핑크수소(Pink Hydrogen)’라 한다.
맥킨지(Mckinsey and Company)는 ‘Hydrogen Meets Digital’에서 2050년까지 약 1,690만톤의 수소가 사용될 것이며, 그 중 ‘수송(수소차) 분야’에서 약 540만톤이 쓰일 것이라고 전망했다.
수송(수소차) 분야란 수소연료전지를 통해 생산된 전기로 모터를 돌려 주행을 하는 수소승용차, 수소트럭, 수소버스, 수소드론, 수소지게차, 수소청소차 등을 말한다.
여기서 전기분해(Electrolysis)를 통해 수소(H₂)를 생산하고, 모빌리티(Mobility, 이동장치)에서 다시 역(逆)으로 연료전지(Fuel Cell)를 통해 전력(電力)을 생산하는 것보다 원자력(Nuclear Energy)에서 생산된 전력(電力)을 배터리(Battery)와 같은 전력 저장장치를 통해 운송하면 되지 않느냐는 의문이 생길 수 있다.
배터리(Battery) 기술은 이미 완숙한 수준까지 올라와 자동차산업에서 수소연료전지보다는 전망이 좋아 보이는 것은 사실이다.
그러나 이는 적은 배터리 용량이 요구되는 승용차 부분에 한정된 사실이며, 대용량 배터리가 요구되는 상용차(트럭, 버스)나 가벼운 무게가 필수적인 무인 항공 드론의 경우 배터리 무게로 인해 배터리의 활용이 제한된다.
이러한 배터리의 한계로 인해 상용차 및 무인 항공 드론 분야는 수소연료전지의 적용이 기대되며, 배터리와 수소가 경쟁 관계가 아니라는 것을 보여주는 좋은 예가 된다.
우리나라 환경부에서는 원자력 발전이 유럽연합(EU) 택소노미에 이어 K-택소노미(한국형 녹색분류체계) 개정안 초안에도 친환경 경제활동으로 포함된다는 내용을 담았다.
이러한 K-택소노미 개정안 초안의 발표는 핑크수소(Pink Hydrogen)’의 실현가능성을 높여주며, 핑크수소는 블루수소보다 더 친환경적이며, 궁극적으로 그린수소(Green Hyrogen)로 발전하기 위한 중간역할을 할 것으로 기대된다.
윤석열 정부도 청정수소 중심의 수소경제 구현을 위해 태양광, 풍력, 원전(원자력) 등에 기반한 수소생산을 확대한다고 밝힌 바 있다. 또 국가 연구기관에서는 원자력 수소생산을 위한 시스템 개발과 대용량 수소 저장 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
원자력 발전이 정치적 논쟁의 소재가 아닌 과학적이고, 합리적인 에너지원으로 그 가치를 인정받고, 원자력을 통해 생산된 청정수소가 ‘2050 탄소중립’ 목표달성의 중심 역할을 할 수 있도록 활발한 투자와 연구가 이뤄지길 기대한다. 따라서 윤석열 정부에서 원자력을 이용한 대량 수소생산시스템 구축을 통한 수소경제 활성화를 조기에 달성하길 기대해 본다.
