강천구 인하대 에너지자원공학과 초빙교수. 본인 제공지난 정부에 이어 현 정부도 수소를 탄소중립 및 에너지 안보 수단으로 인식하고 본격적인 수소경제에 나서고 있다. 또한 전세계 주요국들도 수소경제로의 전환을 시도하고 있다. 정부는 우리나라가 수소경제를 선도할 수 있도록 다양한 전략과 정책을 제시했다.
2022년 11월 9일 열린 제5차 수소경제위원회에서는 '청정수소 생태계 조성방안'을 발표하면서 '세계 1등 수소산업 육성 전략', '수소기술 미래 전략' 등 안건에 대해 논의가 있었고 대규모 수소 수요 창출과 인프라·제도 구축, 기술 국산화를 위한 구체적인 전략도 제시했다.
정부의 전략 실현 및 청정수소를 통한 수소경제 구축을 위해서는 수소의 저장 및 운송 문제 해결이 우선 과제다. 현재 수소 저장 및 운송의 가장 현실적인 방안은 무탄소 에너지인 암모니아를 활용하는 것이다. 암모니아(NH3)는 1개의 질소 원자와 3개의 수소 원자로 구성된 화합물로 수소 저장 및 운송을 위한 캐리어로 활용이 가능하고 액화 온도가 영하 33°C로 수소 대비 액화가 쉽고 액화수소 대비 수소 저장 밀도가 높아 가장 경제적인 장점이 있다. 암모니아는 기존에 비료, 냉매 등으로 활용돼 기술 성숙도가 높고 기존 인프라 활용이 가능하며 무탄소 연료로서 수소로 전환 없이 직접 발전 연료로도 활용이 가능하다.
국내 대표 발전 공기업인 한국남동발전은 수소사업 차별화 전략을 수립해 여수발전소 1, 2호기를 대상으로 암모니아 혼소 실증 작업을 국책과제로 진행하고 있으며, 한국석유공사와 협력을 통해 영흥발전소 청정암모니아 인수 터미널 구축사업도 추진하고 있다.
민간기업도 수소사업에 뛰어 들고 있다. SK는 18조 5천억원을 투자하여 대규모 액화 플랜트 구축과 연료전지 확대 사업을, 포스코는 10조원 규모의 부생수소 생산 및 청정수소 도입, 수소 환원제철 개발로 탄소 감축 사업을 진행 중이다. 한화는 1조 3천억원을 투자하여 수전해 방식의 그린수소 R&D 실증 및 생산과 수소 저장 설비 등을 계획하고 있다.
정부는 제10차 전력수급기본계획(2022~2036년)을 통해 전체 발전량 대비 수소·암모니아 혼소 발전량 비중을 2030년 2.1%, 2036년 7.1%까지 확대할 계획을 발표했다. 또한 '수소발전 입찰시장 연도별 구매량 산정 등에 관한 고시'를 통해 올해부터 청정수소 발전 입찰 시장을 본격적으로 개설하고 2027년부터 수소·암모니아 혼소 발전을 개시할 계획을 발표했다. 발전업계와 가스·정유·화학업계에서는 정부의 수소·암모니아 혼소 발전 계획에 따라 암모니아 터미널을 구축할 계획을 앞다퉈 내고 있다.
이제는 에너지 안보를 확보하기 위한 기술적 접근이 필요한 시점이 됐다. 수소·암모니아 등으로 대표되는 무탄소 에너지 시설의 건설 계획이 가시화됨에 따라 새로운 에너지원에 대한 에너지안보를 확보하기 위한 기술이 필요하다. '에너지 안보'는 국가의 안전보장과 깊이 결부되어 있기 때문에 매우 중요한 문제로서 국가가 안정적인 에너지 공급을 유지하고, 에너지 인프라에 대한 위협과 공격으로부터 보호하는 것을 의미한다.
에너지 안보는 국가의 경제, 국가안보, 그리고 국민의 생활에 직접적인 영향을 미치므로 우리나라는 위해(危害) 세력의 공격으로 파괴되거나 기능이 마비되었을 때 심각한 상황을 초래할 수 있는 주요 산업시설을 통합방위법에 의해 국가 중요시설로 지정하여 보호하고 있다. 에너지 시설의 경우에는 재난 및 안전 관리기본법에 의해 국가 핵심 기반시설로도 분류하여 관리하고 있다.
21세기 지구를 지키자는 약속으로 전 인류가 생존을 위해서 온실가스 감축을 위한 노력을 하고 있다. 전 세계가 2050년까지 탄소중립을 실현하고자 노력하고 있으며 우리나라도 탄소중립 일환으로 무탄소 전원인 암모니아 혼소 발전 사업을 본격적으로 추진할 예정이다. 이는 고무적인 사업으로 다음 세대에 에너지 분야에 경쟁력이 있는 국가를 물려주기 위한 것으로 사회 전반적으로 환영 받을 만한 사업이다.
우리나라는 북한과 휴전 상황이고 한반도를 둘러싼 강대국들의 이익 각축장으로 늘 긴장감이 감돌고 있다. 지정학적 위치 속에 외부로부터 공격에 대비하여 에너지 안보 시설인 LNG(액체천연가스)를 저장하고 있는 저장탱크에 금속재 내조와 고강도 콘크리트 외조를 적용하여 외부 충격으로부터 방호하고 있지만 현재 암모니아 혼소 발전용으로 건설 예정인 암모니아 터미널 내 암모니아 저장탱크 시설은 내·외조를 금속재료만으로 설계하여 외부 충격으로부터 매우 취약하다.
현재 국내 비료 생산용 암모니아 저장탱크 시설의 경우에는 금속재료만으로 건설되었다. 그러나 에너지 생산을 위한 것과는 다르게 생각해야 한다. 기후위기 대응을 위한 탄소중립 실현 목적과 우리가 처한 지정학적인 위치를 고려해 국가 중요 시설이자 국가 핵심 기반시설로 분류되는 에너지 시설인 암모니아 터미널의 암모니아 저장 탱크 시설은 에너지 안보 차원에서 LNG 저장 탱크 시설의 사례와 동일하게 금속재 내조에 고강도 콘크리트 외조를 적용하여 방호하는 것이 필요하다.
정부와 기업은 이런 점을 인식해 에너지 안보 강화 측면에서 각별한 관심과 적절한 대응을 해주길 당부한다.
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