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.
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.