수소 자원 혁명 - 지구를 위한 마지막 선택 수소가 바꾸는 미래

지구를 살리는 궁극의 에너지, 수소가 재편하는 부와 권력의 미래
이제 ‘수소’를 알아야 ‘세계 경제’를 알 수 있다.

“이 책은 수소 사회의 완성을 가속할 수 있는 점진적이며 현실적인 해법이 될 것이다.”
- 강상규 서울대학교 교수 · 前 수소경제위원회 위원
“지금 당장 수소의 등장에 주목하라. 이 드라마틱한 변화를 예측하지 못하면 당신은 연간 수조 달러의 시장에 접근할 기회를 놓치게 될 것이다.”
- 한병화 유진투자증권 이사·그린산업 애널리스트

넷제로와 탈(脫)탄소, RE100, 그린택소노미, 탄소배출권거래……. 어느새 우리에게 익숙한 용어들이 됐다. 세계는 100여 년을 이어온 화석연료 시대를 끝내고 더 이상 지구와 인류에게 부담을 주지 않으면서도 현재의 편리한 생활을 그대로 영위하고, 기존의 거대 산업을 지속해 이끌어갈 수 있는 새로운 에너지원이 지금 당장 필요한 실정이다. 태양, 풍력, 원자력, 여러 재생에너지 기술도 어느 정도 수준에 도달했다. 도로에는 공해 없는 전기차들이 이미 달리고 있다. 그런데 지금 왜 모두 ‘수소’를 말하는 걸까? 미래의 에너지로 수소를 주목하는 이유는 무엇인가?

‘세계적인 에너지 리더’ 마르코 알베라는 이 책을 통해 청정에너지 중에서 수소가 어떻게 미래의 답이 되는지, 전 세계는 왜 수소 기술에 집중할 수밖에 없는지, 방대한 자료를 바탕으로 기술적인 분석과 지정학적인 서사의 유려한 결합을 통해 분명한 답을 제시한다. 마르코 알베라의 20여 년간 에너지 업계 경험이 함축된 이번 책을 통해 당신은 세계의 환경 정책과 에너지 과학과 함께, 넷제로 미래로 향하기 위한 명확한 비전을 탐구하며, 청정에너지 수소가 여는 미래를 발견하게 된다. 그로써 새로운 시대의 경제 흐름을 파악할 수 있는 통찰력을 얻을 수 있을 것이다.

[목 차]

서론

제1부 뜨거운 혼돈: 기후변화와 그 이유

1 넷제로 목표
2 모든 것이 멈추는 날
3 근본적인 문제
4 공동의 목표
5 재생가능 전력의 한계

제2부 수소: 사용가이드

6 수소 세계로의 진입
7 환상적 비행: 수소의 초기 사용
8 석유의 유혹
9 수소, 어떻게 추출할 것인가
10 수소의 취급
11 수소의 사용

제3부 수소가 어떻게 도움이 될까

12 수소와 전기: 환상의 에너지 커플
13 새로운 연료
14 친환경 자재
15 계절 편차의 극복
16 그린 차선
17 푸른 바다
18 푸른 하늘
19 로켓 사이언스
20 안전 우선

제4부 이륙 준비

21 임무
22 선도 기업
23 COP의 역할
24 소비자 흑기사
25 수소 세계의 실현

주
감사의 말
참고 문헌
용어사전
부록

[본 문]

코로나19 사태는 우리가 모든 것을 멈춘다고 기후변화가 해결되지 않는다는 것을 고통스러울 정도로 분명하게 보여주는 증거인 셈이다. 하지만 동시에 우리의 삶을 재고하고 더 나은 삶을 회복할 수 있다는 가능성도 제시하기도 했다. 우리는 이 기회를 잡을 수 있을까? / 42쪽

더욱 놀라운 것은 중국도 2060년까지 탄소 배출량을 사실상 ‘0’으로 낮추겠다고 약속했다. 중국은 전 세계 탄소 배출량의 29퍼센트를 차지한다. 그런 중국이 내놓은 성명의 중요성은 결코 과소평가할 수 없다. 미국 역시 넷제로를 목표로 설정하기 위한 작업이 잘 진행되고 있는 것 같다. 이미 2030년까지 배출량을 50퍼센트로 줄여 2005년의 배출량 수준 이하로 만들겠다고 약속했다. / 56쪽

탄소와 수소 모두 산소와 결합하는 과정에서 에너지가 생성된다는 점에서는 같다. 하지만 이 과정에서 탄소는 이산화탄소를 생성하지만 수소는 물을 생성한다. 따라서 수소를 많이 함유한 연료가 더 친환경적이다. / 112쪽

그간 우리는 탄소를 다량 배출하지 않고도 수소를 추출할 수 있는 많은 방법을 알아냈다. 그린, 블루, 다크그린, 핑크, 청록과 같은 다양한 색깔의 수소 추출 방법을 갖고 있다는 것은 매우 좋은 일이다. 더 많은 공급원을 가지고 있다는 것은 더 큰 유동성, 공급의 안정성 그리고 이들 간에 경쟁이 이루어짐을 의미할 것이다. / 119쪽

압축되지 않은 수소가스는 엄청난 양의 공간을 차지한다. 이 문제의 해결법으로 수소를 압축한 다음 파이프라인을 통해 이송하거나 아예 액화시킨 다음 배로 운송하는 것이 있다. 대부분의 경우 기존 천연가스 인프라를 통해 공급할 것이다. 이럴 때 수소는 화석연료만큼 저렴할 뿐만 아니라 쉽게 운송하고 저장할 수 있는 에너지원이 된다. 또한 공급량에 있어서도 전기보다 훨씬 커진다. / 139쪽

수소와 전기는 서로 협력하며 강력한 하이브리드 에너지망을 구축할 수 있다. 이를 통하면 좀 더 친환경적이고, 매끄럽고, 저렴한 비용으로 에너지 공급이 이루어질 것이다. 분자와 전자의 결합은 태양과 바람의 힘을 먼 거리까지 전달할 수 있게 해줄 것 이다. 이것이 가능해지면 우리는 재생 전력을 얻기에 가장 적합한 장소에 발전 설비를 건설할 수 있다. 동시에 전력 생산의 간헐성에 대한 불안감도 해소할 수 있을 것이다. 이를 통해 전력 공급망은 더 유연해지고 강해질 것이다. / 165쪽

현재 이 자재들을 만드는 공정은 탄소 집약적이다. 에너지가 필요한 모든 곳에 재생가능 전력을 쓸 수는 없다. 하지만 여기에 청정수소가 개입하면 얘기가 달라진다. 철광석을 녹이는 데 필요한 엄청난 열을 발생시키는 용도로 청정수소가 쓰인다면 대기오염의 원인이 되는 그레이수소는 사라질 것이다. / 197쪽

반면 수소는 전기화가 어려운 곳이나 수소의 낮은 에너지 효율을 상쇄하고도 남을만한 응용 분야에서는 합리적 대안이 될 것이다. 특히 주행 거리, 충전 시간, 전력 공급 인프라에 미치는 영향 면에서 장점을 보이는 영역이 수소의 주요 시장이 될 것이다. / 239쪽

나사가 보수적으로 추정한 바에 의하면 우리가 달에서 얻을 수 있는 얼음은 6억 톤에 달한다고 한다. 로켓연료는 물이 있는 곳에 있음을 명심하라. 당장은 달의 얼음에서 얻어진 물을 전기분해로 쪼개 액체산소와 액체수소를 얻고 이것으로 로켓을 채운다는 계획이 다소 황당하게 들릴 수도 있을 것이다. 하지만 미리 불가능하다고 단정 짓지는 말라. 2019년, 나사의 법률팀은 달에서 얼음을 얻기 위해 달을 채굴하는 데 필요한 법적 합의안을 제안한 바 있다. / 275쪽

수소 세계의 실현을 위해 가장 먼저 움직이는 것은 기업이다. 몇몇 기업들은 친환경적이라는 평판을 얻기 위해 열심히 노력 중이다. 수소의 수요와 공급을 연결해주는 중개자 역할을 하기 위해 기업체 간의 글로벌 연합기구인 그린수소 캐터펄트(Green Hydrogen Catapult)도 결성됐다. 이제 우리에게 필요한 것은 수소에너지 체계로 전환하려는 목표를 달성해줄 초대형 전기분해 장치 제조공장이다. 이런 활동들은 더 선도적으로 적용돼야 한다. / 307쪽

특히 유럽의 수소 전략은 철저한 편이다. 그린딜에서 제시한 2050년 넷제로 로드맵의 일부도 수소에 관한 것이었다. 2021년 1월 유럽 위원회 회장 우르줄라 폰데어라이엔(Ursula von der Leyen)은 수소자문회의 연설에서 다음과 같이 말했다. “청정수소는 기후중립이라는 우리의 목표를 달성하기 위한 완벽한 수단이다. 청정수소는 경제 발전과 건강한 지구가 공존할 수 있음을 보여준다.” / 328쪽

밀라노에서 지내던 어느 날 오후 나는 수소가 미래에너지 세계의 판도를 바꿀 수 있는 게임체인저라는 사실을 깨달았다. 전기가 도달하기 힘든 영역을 탈탄소화할 수 있는 청정 분자를 제공해줄 수 있는 것이 바로 수소다. 수소가 더 널리 사용될수록 수소를 만드는 전기분해 장치의 가격은 낮아질 것이다. 결국 어느 시점에 수소는 석유보다 저렴해진다. 이렇게 되면 수소에 대한 수요는 더 빠르게 증가할 것이고, 이는 다시 재생에너지에 대한 수요를 가속할 것이다. 이 모든 것이 긍정적 피드백 순환을 통해 일어난다. / 340쪽