[산업경제뉴스 민경종 기자] 2차 전지와 수소가운데 기존 화석연료의 문제점을 극복하고 장차 탄소중립시대를 이끌 미래 에너지원 패권다툼의 승자는 수소라는 주장이 제기돼 에너지업계의 관심을 끌고 있다.
지난달 유안타증권 리서치센터 이안나 연구원이 ‘수소 경제: 중국이 움직이고 있다’라는 제하의 보고서를 통해 이 같이 주장한 것. 이와 같이 보고 있는 판단의 근거와 논리를 정리해 소개한다.
■ 2차 전지와 수소의 역할 재정의...전환의 다리와 미래의 지도
동 보고서에 따르면 미래는 ‘2차전지인가 아니면 수소인가’라는 의문이 시장에 존재하고 있다. 그러나 분명한 건 운송수단 내에서는 이러한 판단이 의미 있으나 에너지 전환을 논하면서 이 둘을 비교하는 건 의미 없다.
즉, 2차전지는 전기 에너지를 화학 에너지 형태로 저장해 필요 시 다시 전기로 되돌려 공급하는 에너지 저장 장치로, 에너지원 자체를 바꾸는 게 아니라 전력망 또는 발전 설비에서 생성된 전기를 저장·조절해 최종 소비처에 안정적으로 전달하는 중간 매개체인 반면에,
수소 에너지는 화석연료 기반 1차 에너지원(예:석유·가스)을 대체할 수 있는 연료 매체이다. 다시 말해 2차전지는 전략적 전환기 필수 수단인 반면에 수소의 경우는 장기적 지배구조를 좌우하는 패권 기술이라는 것.
2차전지는 하나의 부품이 다양한 어플리케이션에 적용되는 것이어서 전기차 중심의 모빌리티 전환과 ESS 확대 등 단기간 일부 탄소 감축을 가능하게 역할을 담당하고 있다. 그러나 장기적으로 보았을 때 궁극적인 전력 탈탄소화가 전제되지 않으면 기여도가 제한적이다.
반면에 수소는 전력 저장을 넘어서 화석연료 자체를 대체할 수 있는 독립적 연료로서, 탄소중립의 근본적인 수단으로 기능하며 전체 에너지 공급 체계를 바꾸는 기저 기술이라는 것이 이안나 연구원의 평가다.
따라서 2차전지는 바로 활용 단계에 적용되기 때문에 적용 확대 시 큰 폭의 외형성장으로 이어질 수 있지만, 수소는 생산, 저장, 운반 기술에 이어 활용까지 화석원료 중심 생태계 전반을 전환시켜야 하기 때문에 활용 단계 이전까지의 성장률은 크지 않다는 것이 에너지 전문가들의 공통된 견해다.
■ 왜 수소만이 진짜 에너지 패권 기술이 될 수 있는가?
이 대목에서 그렇다면 왜 수소가 2차전지를 누르고 진정한 에너지 패권을 일궈낼 기술이 된다고 주장하는가하는 점이다.
이 연구원에 따르면 화석연료에서 벗어나 탄소중립을 목표로 전환하는 에너지원은 사실 수소 외에도 다양한 후보들이 있다.
즉, ▲태양광, 풍력, 수력 등과 같은 재생에너지 기반 에너지원과 ▲바이오매스, 바이오가스 등과 같은 바이오 기반 에너지원 또 ▲SMR, 핵융압과 같은 원자력 계열 에너지원 등이 있다.
다만, 탄소중립과 에너지 패권이라는 두가지가 충족되어야 전환 에너지원으로서 그 의미가 있는데, 재생에너지는 교역 불가능한 에너지로 내수형 기술로는 좋지만 에너지 패권 장악의 도구로 활용되기 어렵다.
또 원자력은 높은 기술력과 안정성 확보 시 수출 가능하지만, 정치적 수용성과 국제 규제의 벽 때문에 외교적 활용에는 제약이 있고, 바이오에너지는 국지적 대체에 적합한 자립형 솔루션이지만 식량 경쟁성·규모의 한계로 패권 수단으로 부적합하다는 설명이다.
이를 좀 더 이해하기 쉽게, 수소와 재생에너지, 원자력, 바이오에너지 등 에너지원별로 ‘에너지 패권 도구로서의 잠재력’이란 측면에서 순서를 추산해보면 수소가 제일 높고, 이어 재생에너지, 원자력, 바이오에너지는 낮게 측정된다는 것이 이 연구원의 평가다.
이렇게 판단한 근거로는 수소의 경우 교역이 가능하고 저장·운송 및 기술·표준 주도가 가능하다는 것.
우선 ▲에너지밀도 측면에서 고압·액화 상태에서 높은 중량당 에너지 밀도 확보 가능 → 화석연료 수준의 고부가가치 연료로 대체 가능성이 높으며, ▲저장·운송성 측면에서도 다양한 저장·운송 방법이 존재하여 국제 교역 가능 → 국제 에너지 거래·무기화 가능한 점과 함께
▲표준·인증체계 면에서도 표준을 장악한 국가가 글로벌 수소 시장 질서를 설계할 수 있고, ▲지정학적 유연성측면에서도 수소 수출입 기반의 ‘글로벌 수소 벨트’ 구축 가능 → 전략적 외교 블록 형성과 외교 레버리지 확보가 가능한 점을 꼽고 있다.
반면에 재생에너지의 경우는 ▲전력 저장이 불가해 국가 간 송전 불가능 ▲설비 수출 가능성 측면에서 중국 주도의 제조 패권이 존재하고 ▲교역 불가능한 에너지여서 국가 내부 자급용 → 외교적 레버리지 없고,▲전력망 독립성 강화: 자국 자립형 에너지 체계 구축엔 유용 → 수출 무기는 아니 되기 때문이라고 주장했다.
원자력은 기술진입장벽과 정치적 민감성(안전성과 테러위험, 핵확산 문지 등)으로 인해 전략 적 수출은 가능하나 규제 및 정치 리스크가 큰 점이 지적된다는 것.
또 바이오에너지는 원료가 농작물이어서 식량 문제 충돌 가능성에다 에너지밀도가 낮고 비싼 운송비로 대규모교역이 불가능한 점과 화석연료 대비 비싸고 연료보다는 농산물 수출 성격에 가깝고 정치적 레버리지가 없다는 점을 들어 에너지패권 도구로서 경쟁력이 낮다고 주장했다.
