수소(H)가 에너지원으로 주목받는 이유는 뭘까.
무엇보다도 지구상에 거의 무한대로 존재하는 물을 원료로 만들 수 있기 때문이다.
석유나 석탄 같은 탄소 원료처럼 고갈될 염려가 없다.
석유는 약 40∼50년 정도면 고갈될 것으로 예측되고 있어 대체에너지로서 수소 개발의 필요성은 더욱 커지고 있다.
세계적으로 지구 온난화의 주범인 '온실가스'에 대한 규제가 강화되고 있는 점도 청정에너지인 수소 연구를 촉진시키는 계기가 되고 있다.
하지만 기술의 한계와 경제성 확보의 불확실성으로 인해 수소를 경제성 있는 에너지원으로 사용할 수 있는지에 대해서는 긍정론과 회의론이 여전히 팽팽하게 맞서고 있는 게 현실이다.
◆왜 수소인가
지구상의 수많은 물질 중에서 수소는 특이한 성질을 가진다.
산소와 결합하면 물이 되는 것이다.
이는 곧 수소를 산화시키면(태우면) 에너지가 발생하면서 깨끗한 물이 배출된다는 뜻이다.
이 과정에서 나오는 에너지가 바로 수소 에너지다.
역으로 수소는 물을 분해하면 생성되기 때문에 지구상에서 거의 무한정으로 얻을 수 있다.
게다가 석유나 석탄을 이용할 때처럼 이산화탄소와 질소산화물 같은 공해 물질을 배출하지도 않는다.
수소는 우주질량의 75%를 차지할 정도로 풍부하다.
◆어떻게 만드나
수소를 에너지원으로 사용하는 데에는 해결해야 할 문제가 있다.
가장 가벼운 물질인 수소는 지구상에서 다른 원소와 결합한 상태로 존재하기 때문에 이를 분리하는 데 '비용'이 든다는 것이다.
수소는 이론적으로 물을 분해하면 얻을 수 있다.
물을 분해하면 수소와 산소로 나뉘기 때문이다.
하지만 물은 저절로 분해되지 않는다.
전기나 열 같은 에너지를 가해줘야 한다.
현재 원자력을 수소 생산에 활용하는 방법이 많이 연구되고 있다.
원자력발전소의 전기나 고온가스냉각 원자로에서 나온 높은 온도의 열을 이용해 물을 분해하는 기술이다.
이 밖에 풍력이나 태양광 등 대체에너지로 전기를 얻어 물을 분해하거나 빛을 흡수할 경우 화학반응을 일으키는 광촉매를 이용해 물을 분해하는 방법도 연구되고 있다.
하지만 이런 기술을 실용화하기 위해선 경제성 확보가 관건이다.
수소를 만들기 위해 그보다 더 많은 에너지를 소모한다면 그야말로 '배보다 배꼽이 커지는 식'이 되기 때문이다.
