[산업경제뉴스 손영남 기자] 지구 지각 속에 인류가 최대 17만 년 동안 사용할 수 있을 만큼 방대한 양의 ‘황금 수소(gold hydrogen)’가 매장돼 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 과학 전문 매체 ‘라이브사이언스(Live Science)’는 최근 보도를 통해 이 자원이 인류의 에너지 미래를 근본적으로 바꿀 수 있는 잠재력을 지니고 있다고 전했다. 전문가들은 황금 수소가 현실화될 경우, 인류가 직면한 에너지 불안정과 탄소 배출 문제를 동시에 완화하며 지속 가능한 문명 유지의 열쇠가 될 수 있다고 평가한다.

그러나 모든 전문가가 낙관적인 전망만 내놓는 것은 아니다. 일부 학자들은 황금 수소가 실제로 상업적 채굴 단계에 이르기까지는 기술적 난관과 경제적 제약이 너무 크다고 지적한다. 특히 수소가 지각 속에 존재한다는 사실과 그것을 경제적으로, 안전하게, 대규모로 추출할 수 있다는 가능성은 전혀 다른 문제라는 것이다.

◆ 지구 내부에서 자연적으로 생성·저장된 수소가 있다고?

10일, 라이브사이언스는 “지구 지각에는 인류가 수만 년 동안 사용할 수 있을 만큼의 수소가 숨어 있으며, 일부 추정치는 최대 17만 년까지 인류의 에너지 수요를 충족할 수 있다”고 보도했다. 현실화 가능성은 차치하더라도 그 양만으로도 충격적인 수치다. 더군다나 석유와 가스가 불과 수십 년 안에 고갈될 수 있다는 전망과 비교하면 황금 수소가 가진 잠재력은 압도적이다.

황금 수소는 지구 내부에서 자연적으로 생성·저장된 수소를 뜻한다. 오랫동안 학계에서는 수소가 지각 속에 장기간 축적되지 않는다고 여겨왔지만, 최근 발견들은 이 가설을 뒤집었다. 라이브사이언스는 “과학자들은 오랫동안 수소가 지각 속에 모이지 않는다고 생각했지만, 최근 발견은 그 이론을 무너뜨렸다”고 전했다.

대표적 사례로 1987년 아프리카 말리의 부라케부구(Bourakebougou) 마을에서 우물 굴착 중 수소가 폭발적으로 분출된 사건이 있다. 당시 한 노동자가 담배에 불을 붙이자 우물 속에서 폭발이 일어났는데, 이는 지하에서 올라온 수소 때문이었다. 이후 이 마을은 해당 수소를 발전용으로 활용해 지금도 전력을 공급받고 있다.

물론 말리의 경우처럼 황금 수소의 잠재력이 곧바로 현실로 이어지는 것은 아니다. 그를 위해 준비해야 할 것이 적지 않기 때문이다. 일단 탐사와 채굴 기술이 뒷받침돼야 한다. 수소가 어디에, 어떤 형태로 존재하는지 정확히 파악하고 경제적으로 채굴할 수 있는 방법을 개발해야 하며, 대규모 채굴이 환경에 미칠 영향과 안전성 문제도 해결해야 한다. 라이브사이언스는 “이제 과제는 이러한 축적지를 찾아내고, 어떻게 가장 효율적으로 채굴할 수 있을지 연구하는 것”이라고 지적했다.

◆ 화석연료의 안정성과 재생에너지의 청정성을 동시에 갖춘 자원

황금 수소의 의미는 기존 에너지 시장과 비교할 때 더욱 선명해진다. 석유와 천연가스는 여전히 세계 에너지 공급의 60% 이상을 차지하며, 국제 유가 변동은 각국 경제에 직접적인 충격을 준다. 석탄은 여전히 일부 신흥국에서 주요 전력원으로 쓰이고 있지만, 탄소 배출 문제로 점차 퇴출 수순을 밟고 있다. 재생에너지는 빠르게 성장하고 있으나, 저장 기술의 한계와 공급 안정성 문제로 ‘보조적 역할’에 머무는 경우가 많다.

이런 상황에서 황금 수소는 화석연료의 안정성과 재생에너지의 청정성을 동시에 갖춘 자원으로, 에너지 시장의 균형을 근본적으로 바꿀 수 있는 잠재력을 지닌다. 특히 17만 년이라는 시간은 단순히 ‘풍부하다’는 차원을 넘어 인류가 에너지 위기에서 벗어나 장기적 안정성을 확보할 수 있다는 메시지를 던진다.

국제사회가 추진하는 ‘넷 제로(Net Zero)’ 목표 달성에도 황금 수소는 중요한 역할을 할 수 있다. 특히 에너지 자원이 부족한 국가들에게는 안정적인 공급원이 될 수 있어 지정학적 균형에도 변화를 가져올 가능성이 있다. 다만 실제 상용화까지는 수십 년의 연구와 기술 개발이 필요할 것으로 전망된다. 그리고 그 과정이 지극히 어려울 것이라는 관측 역시 자연스레 따라붙는다. 

일부 학자들은 황금 수소가 실제로 상업적 채굴 단계에 이르기까지는 기술적 난관과 경제적 제약이 너무 크다고 지적하는 것이 그것이다. 수소가 어디에, 어떤 형태로 존재하는지 아직 명확히 파악되지 않았고, 탐사와 채굴 과정에서 발생할 막대한 비용을 감당할 수 있을지 불확실하다는 것. 

대규모 채굴이 지질 구조를 교란하거나 예상치 못한 환경 문제를 야기할 수 있다는 우려도 있다. 현재 수소 저장·운송 기술도 완전히 안정적이지 않은 상황에서, 지각 속 수소를 직접 채굴해 공급망에 연결하는 것은 장기적 과제라는 지적이 많다. 석유·가스 산업과 비교했을 때 황금 수소 채굴이 실제로 경쟁력 있는 가격에 공급될 수 있을지 역시 불투명하다.

종합해보면 현재 황금 수소는 단순한 가능성 차원의 에너지원에 불과하다고 해야 옳다. 그럼에도 주목하지 않을 수 없는 이유는 갈수록 고갈되어가는 기존 에너지원을 대체하고 변동성이 높은 재생에너지 발전의 한계를 극복할 가능성을 가지고 있기 때문이다. 현재까지 밝혀진 것만 놓고 보더라도 그 규모와 가능성은 인류의 에너지 패러다임을 바꿀 수 있을 만큼 크다.