박용안(한국해양수산개발원 연구위원)

 
 

친환경 교통수단들이 점차 시장에 나오고 있다. 그동안 주 연료로 사용된 석탄과 석유 등 화석연료들은 온갖 오염물질을 배출하여 왔다. 세계 주요 대도시들은 차량과 난방 등에 사용된 화석연료에서 발생된 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 아황산가스, 이산화질소 등 수많은 오염원에 노출되어 있다. 이들 오염원들은 폐질환, 기관지염 각종 질병을 유발시키거나 동물과 식물의 성장과 생육에 악영향을 주고 있다.

주요국들은 자동차 등 운송수단에서 발생되는 오염원을 줄이기 위해 다양한 기준과 규제를 취하고 있다. 유럽연합(EU)은 2050년까지 차량에서 발생되는 이산화탄소 배출량을 지난 1990년 대비 80% 줄이기로 하였으며, 이산화탄소 배출 허용기준도 2015년 기준 1㎞ 주행당 130g에서 2050년에는 10g으로 낮추기로 했다. 나아가서 노르웨이와 네덜란드는 2025년부터 내연기관 차량 판매를 법으로 금지했고 독일과 인도는 2030년부터, 영국과 프랑스는 2040년부터 내연기관 차량 판매를 금지하기로 했다.

이에 화석연료를 사용하지 않고 자연에서 생기는 에너지원들과 무공해 연료를 사용하는 여러 가지 탈 것들과 화물 이동 기기들이 등장하고 있는 것이다. 자연에서 얻어지는 바람의 힘(풍력), 바닷물의 이동에 따른 힘(조력), 밀물과 썰물의 교대에 의한 힘, 물을 분해하여 수소를 만들어 이를 전기화하는 방법, 태양의 빛을 이용하는 방법 등 다양한 무공해 연료가 시도되거나 도입되고 있다.

자연 에너지중 2000년대 들어, 주목을 받고 있는 것이 수소이다. 수소는 다음으로 만들어 진다. 첫째는 물을 분해하여 수소를 만들어 사용하는 방법이며, 다음은 부생수소를 채집하여 이용하는 것이다. 부생 수소란 석유화학 공장, 제철 공장, 전력회사 등에서 다른 물질을 제조하거나 처리하는 과정에서 주로 발생되고 있다.

부생 수소는 석유화학 산업과 제철 산업에서 주로 발생하는 데, 석유화학 공정 중 부생 수소가 발생하는 대표적인 공정은 납사로부터 에틸렌과 프로필렌을 생산하는 납사분해공정과 염소와 가성소다를 생산하는 클로르-알칼리 공정이 있다(박진남, 2016, 5, 18, 가스신문). 제철 산업에서는 코크스를 생산하는 과정에서 다량의 수소를 포함하고 있는 COG(코크 오븐 가스)가 생산된다.

주요국들은 일찍부터 수소를 이용한 새로운 에너지원 발굴에 다양한 노력을 기울여 왔다. 독일에서는 자동차 업계를 중심으로 수소전기 차량의 실용화, 수소를 이용한 기관차의 상용화, 가정에서 수소의 사용 등 이 분야에서 새로운 역사를 써가고 있다. 일본에서도 수소사회의 실현을 위해 모든 정부 부처들이 뭉쳐서 다양한 시책들을 추진하여 2030년과 2050년 등을 목표로 다양한 지표들을 제시하면서 수소 차량과 수소 선박의 상용화와 보급에 열을 올리고 있다. 싱가폴 정부도 뒤질세라 수소 연료의 항공기 개발에 나섰다. 우리나라에서도 현대차를 중심으로 수소를 연료로 한 새로운 차량 개발과 보급에 나서도 있다.

독일은 2018년 9월부터 최초로 수소전기 기관차(열차)를 운행하고 있고 영국, 네덜란드와 노르웨이, 덴마크 등 유럽 국가에서도 수소 기관차 개발에 나서거나 높은 관심을 보이고 있다.

우리나라의 경우, 수소 차량은 이미 개발되어, 승용차와 시내버스에도 도입되어 운영중이다. 해상운송에서는 2020년부터 선박에 사용되는 벙커유에 대한 환경규제가 더 엄격하게 적용되어 선주들과 조선소에서 다양한 방식으로 새로운 환경기준을 수용하려 하지만, 수소에 대한 관심이 육상에서 보다 적은 실정이다. 주요 에너지원인 석유와 LNG 등을 수입해야만 하는 우리나라로서는 미래를 이끌고 갈 수 있는 다양하고 세부적 시책이 필요하다.

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