에너지 전환 과정에서 가장 해결하기 어려운 난제가 하나 있는데, 바로 철강, 화학, 장거리 대형 트럭, 해운 등 직접 전기를 공급하기 어려운 분야들이다. 많은 사람들이 수소에 희망을 걸고 있다. 하지만 수소 자체도 먼저 그 종류를 명확히 구분해야 한다.

1. 회색 수소: 현재 주류이지만, 탄소 부담을 안고 있다

현재 전 세계 수소의 약 90% 이상은 천연가스 개질이나 석탄 수소화 과정을 통해 생산되며, 이 과정을 ‘회색 수소’라고 부릅니다. 이 방법은 저렴하고 기술이 성숙되어 있지만, 수소 1kg을 생산할 때마다 수 kg의 이산화탄소가 배출되므로 본질적으로는 여전히 화석 연료의 연장선에 있습니다.

2. 청색 수소: 회색 수소에 마스크를 씌우다

청색 수소는 회색 수소를 기반으로 이산화탄소 포집 및 저장(CCS) 시스템을 추가하여 이산화탄소를 포집해 매립하는 방식이다. 배출 감축 효과는 괜찮지만, 포집률을 100%까지 달성할 수는 없으며, 설비와 에너지 소비가 늘어나기 때문에 비용과 누출 위험도 모두 고려해야 한다.

3. 녹색 수소: 궁극적인 해답이지만, 비용이 비싸다

녹색 수소는 재생에너지로 생산된 전기를 이용해 물을 전기분해하여 수소와 산소로 분리하는 방식으로 만들어집니다. 이 과정 전체가 탄소 배출이 전혀 없지만, 안타깝게도 비용은 주로 전기 요금에 좌우됩니다. 저렴한 풍력·태양광 전기를 사용해야만 녹색 수소가 경제적으로 타당하며, 전기 요금이 비싸면 가격도 터무니없이 비싸집니다.

유형 원료 탄소 배출 대략적인 비용 현황
회색 수소 천연가스/석탄 높은 약 1–2 달러/kg 현재 주력
청색 수소 천연가스+CCS 중 약 2–3 달러/kg 예시
녹색 수소 재생 가능 전력 0에 가까운 약 3–6 달러/kg 초기 확장

4. 과연 누가 미래의 주역인가

“누가 이길지”를 논하는 것은 사실 별 의미가 없다. 녹색 수소는 재생 가능 전력이 충분히 저렴하다는 전제 하에 궁극적인 방향이며, 청색 수소는 과도기적 현실적 선택이고, 회색 수소는 상당한 기간 동안 여전히 가장 큰 비중을 차지할 것이다. 업계에서는 일반적으로 녹색 수소의 비용을 킬로그램당 2달러 이내로 낮추는 것을 진정한 경쟁력을 갖추기 위한 문턱으로 보고 있다.

보다 현실적인 관점은 시나리오별로 구분하는 것이다. 배출량 감축이 어려운 산업용 녹색 수소의 경우, 과도기에는 청색 수소로 보완하고, 회색 수소는 점진적으로 퇴출시키는 것이다.

따라서 수소 에너지의 무대는 특정 한 가지 색이 독점하는 것이 아니라, 녹색 수소가 서서히 성장하고, 청색 수소가 빈틈을 메우며, 회색 수소는 뒷전으로 물러나는 모습일 것입니다.