📋 목차
1️⃣ 수소에 왜 색깔이 있을까?
수소는 원래 무색투명한 기체입니다. 그런데 왜 그린수소, 블루수소, 그레이수소 같은 색깔 이름이 붙었을까요?
이는 2004년 유럽연합의 수소연료전지협회(HFCE)가 환경 영향 정도를 나타내는 상징적 의미로 처음 제시한 분류 방식입니다. 수소를 만드는 방법이 30가지가 넘는데, 각각의 생산 방식에 따라 비용과 효율성, 온실가스 배출량이 달라지기 때문입니다.
쉽게 말해, 수소를 만드는 방법을 색깔로 구분해서 한눈에 알아보기 쉽게 만든 것이라고 보면 됩니다.
2️⃣ 그레이수소: 현재 가장 많이 사용되는 수소
2.1 그레이수소란?
그레이수소(Gray Hydrogen)는 천연가스나 석탄 같은 화석연료로 만드는 수소입니다. 현재 전 세계 수소 생산량의 약 96%를 차지하는 가장 일반적인 수소죠.
2.2 생산 방식
2.3 장점과 단점
• 수소 1kg 생산 시 이산화탄소 10kg 배출
• 석탄 사용 시 이산화탄소 20kg 배출
• 환경 오염 문제
3️⃣ 블루수소: 친환경으로 가는 징검다리
3.1 블루수소란?
블루수소(Blue Hydrogen)는 그레이수소와 생산 방식은 같지만, 생산 과정에서 발생하는 이산화탄소를 포집, 활용 및 저장(CCUS) 기술로 처리하는 수소입니다.
3.2 CCUS 기술
CCUS는 Carbon Capture, Utilization, Storage의 줄임말로, 이산화탄소를 모으고, 활용하고, 저장하는 기술입니다. 포집된 이산화탄소는:
- 영구 저장소에 보관
- 시멘트, 반도체 가스, 타이어 소재 등으로 활용
3.3 현실적 대안
블루수소는 수소 산업 확대를 위한 가장 현실적인 대안으로 평가받고 있습니다. 그린수소 대량 생산이 가능할 때까지의 중간 단계 역할을 하죠.
4️⃣ 그린수소: 궁극의 친환경 에너지
4.1 그린수소란?
그린수소(Green Hydrogen)는 태양광, 풍력 등 재생에너지에서 생산된 전기로 물을 분해해 만드는 수소입니다. 생산 과정에서 이산화탄소가 전혀 배출되지 않아 궁극의 청정에너지로 주목받고 있습니다.
4.2 수전해 기술
수전해는 1800년 영국에서 처음 개발된 기술로, 전기로 물(H₂O)을 수소(H₂)와 산소(O₂)로 분리하는 방법입니다.
4.3 현재의 한계
• 수전해 설비 효율성 부족
• 재생에너지 공급 불안정
• 여유 토지 확보 어려움
4.4 미래 전망
5️⃣ 기타 수소 종류들
• 이산화탄소 배출 없음
• 안정적인 전력 공급 가능
• 전력 생산 방식에 따라 환경 영향 달라짐
• 부산물은 고체 탄소로 다양한 제품 소재로 활용
• 가장 높은 탄소 배출량
6️⃣ 수소 종류별 비용과 전망
6.1 2024년 현재 생산 비용
| 수소 종류 | 생산 비용 ($/kg) | 비중 |
|---|---|---|
| 그레이수소 | 1.0 ~ 2.2 | 96% |
| 블루수소 | 1.5 ~ 3.0 | 3% |
| 그린수소 | 3.0 ~ 7.2 | 1% |
6.2 2030년 전망
국제에너지기구(IEA) 전망
- 그린수소 생산 비용 2$/kg 수준으로 하락
- 저배출 수소 4,900만 톤 생산 (2/3가 수전해)
- 탄소 가격제로 화석연료 기반 수소 비용 상승
블룸버그 전망
- 2030년부터 그린수소가 가장 저렴한 수소
- 2050년에는 최소~최대 가격 모두 그린수소가 우세
7️⃣ 한국의 청정수소 인증제도
7.1 청정수소 인증제도란?
한국은 2024년 3월부터 세계 최초로 청정수소 인증제도를 시행하고 있습니다. 수소 생산 과정에서 온실가스 배출량이 4kgCO₂e 이하인 수소를 청정수소로 인증하는 제도입니다.
7.2 인증 등급
| 등급 | 배출량 기준 (kgCO₂e/kgH₂) |
|---|---|
| 1등급 | 0 ~ 0.1 |
| 2등급 | 0.1 ~ 1 |
| 3등급 | 1 ~ 2 |
| 4등급 | 2 ~ 4 |
7.3 Well-to-Gate 기준
원료 채굴부터 수소 생산까지의 전 과정에서 발생하는 온실가스를 계산합니다. 다만, 선박 운송 과정의 배출량은 일시적으로 제외됩니다.
7.4 정부 지원
청정수소 인증을 받으면 행정적·재정적 지원을 받을 수 있으며, 청정수소 발전 입찰시장에 참여할 수 있습니다.
8️⃣ 수소 종류별 활용 분야
• 화학 공업: 암모니아, 메탄올 생산
• 철강 산업: 직접환원철(DRI) 생산
• 산업 부문: 기존 그레이수소 대체
• 수송 부문: 수소 트럭, 버스
• 에너지 저장: 재생에너지 잉여 전력 저장
• 산업 원료: 친환경 화학 공정
자주 묻는 질문 (Q&A)
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※ 본 글의 모든 내용은 2024년 최신 자료를 바탕으로 작성되었으며, 정확성을 위해 다차례 검증하였습니다.
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