현대자동차의 미래형 수소전기차 모델 '넥쏘' 공개 /사진 현대자동차 제공

[4차산업행정뉴스=김국우논설위원]  지난 9월 30일 영국의 마지막 석탄화력 발전소인 잉글랜드 노팅엄셔의 ‘랫클리프 온 소어’가 영구적 가동 종료로 산업혁명의 동력인 142년의 역사가 막을 내렸다. 1968년 가동을 시작한 지 56년 만이다. 영국 정부의 목표인 2030년 발전부문 탈탄소화, 2050년 국가경제 탄소중립(넷제로)달성에 따른 것이다.

주요 7개국(G7) 가운데 석탄화력발전을 가장 먼저 중단한 사례다. 영국은 석탄을 동력원으로 한 1차 산업혁명 중심지이며 미국 발명가 토머스 에디슨의 에디슨전등회사가 1882년 세계 최초 석탄화력발전소를 세운 곳도 런던이다.

독일은 2038년, 캐나다는 2030년, 프랑스는 2027년, 이탈리아는 2025년을 목표로 석탄 발전을 퇴출할 계획이다. 20세기 탄광중심의 석탄화력발전소는 1990년대 북해 가스전 개발과 기후변화와 탈탄소화 정책 등으로 밀려났다. 석탄의 화력연료는 1990년 영국 전기공급의 80%에서 지난해 1%로 줄었다. 전력 생산비중은 천연가스 34.7%, 풍력·태양광 32.8%, 원자력 13.8%, 바이오에너지 11.6%의 비중이다. 2012년 이후 영국의 탄소 배출량은 74%나 감소했다.
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2022년의 러시아-우크라이나 전쟁은 유럽 에너지시장에 큰 충격이었다. 유럽연합(EU)은 러시아산 화석연료 의존도를 크게 낮출 에너지 정책의 재검토에서수소에너지가 대안이었다. EU는 기후변화 대응과 에너지 독립을 위해 유럽 수소경제 구축에 본격적으로 나섰다.

 수소 전략에서 중요한 부분은 그린수소다. EU는 2030년까지 40GW 규모의 전해조를 설치하고 그린수소 생산을 확대해 2050년까지 에너지 비중의 23% 이상을 그린수소로 충당할 계획이다. 독일, 프랑스, 네덜란드, 스페인 등은 대규모 풍력·태양광발전소를 통해 수소를 생산중이며, 독일 로테르담항구 등 주요 물류거점을 수소 허브를 위한 프로젝트도 추진하고 있다. 

미국 역시 수소에너지에 주목한다. 2030년까지 수소 생산비용을 ㎏당 1달러로 줄이는 것이 핵심이다. 한국은 수소 생태계 구축과 더불어 수소 모빌리티 개발을 활발히 진행 중이다.

수소 에너지(Hydrogen energy)는 수소 형태로 에너지를 저장, 사용하는 에너지원으로 석유나 석탄을 대체하는 미래의 청정에너지원이다. 수소 에너지 원료가 되는 물은 지구상 어디에나 있는 무궁무진한 자원이며, 연소나 연료전지로 전환할 때 이산화탄소를 배출하지 않아 청정에너지원으로 주목받고 있다.

먼저 수소에너지의 종류는 생산 방식과 친환경성 정도에 따라 그레이 수소, 블루 수소, 그린 수소로 구분할 수 있다. 그레이 수소는 화석연료로부터 수소를 생산하는 방식으로, 현재 생산되는 수소의 약 96%를 차지한다.

 
수소 연료는 수소를 화학전지나 연소로 에너지를 얻는 것이다. 연료 전지를 통해 수소를 산화시키면 고효율로 전기 에너지를 뽑아낼 수 있다. 화석연료를 수소로 전환시킨 다음 전기화학적으로 태우면 더 많은 동력을 뽑을 수 있다.

수소 모빌리티 산업 선두에는 현대자동차그룹이 있다. 현대차는 이미 2018년 수소차 모델 넥쏘를 양산해 국내외 시장에서 판매했다. 수소 연료전지 기술을 더욱 발전시켜 차량 외에도 항공기, 선박, 철도 등 다양한 모빌리티 분야의 수소 적용 계획도 발표했다. 

2040년까지 모든 상용차에 수소 연료전지를 적용하고 수소 생산과 운송, 충전 인프라까지 포괄하는 수소 생태계 구축이 목표다. 이에 따라 그린수소 재생에너지 기반생산을 위한 기술개발에 집중하고 있다.

현대차 넥쏘와 엑시언트뿐 아니라, 독일 만트럭과 일본 도요타·혼다도 수소 차량을 개발하고 있다. 수소 모빌리티의 성장은 단순히 차량 기술 발전에 그치지 않고, 전체 수소 생태계 발전과 맞물려 있다. 수소 생산, 저장, 운송, 충전 인프라가 확충되면 수소차 보급이 가속화될 것이다. 

이에 따라 전 세계 운송 부문에서 수소가 중요한 에너지원이 될 전망이다. 특히 유럽과 미국의 정부 지원이 지속되고 한국과 일본 등 아시아 국가들이 주도적 수소차 개발의 선두에 서면서 수소 모빌리티 미래에 대한 기대는 더욱 주목을 받게 될 것이다.