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2050 수소에너지

2050 수소에너지

: 탈탄소 경제로의 전환을 위한 에너지게임 체인저

리뷰 총점9.9 리뷰 36건 | 판매지수 1,212
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품목정보

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발행일 2021년 12월 20일
쪽수, 무게, 크기 315쪽 | 548g | 150*220*30mm
ISBN13 9791192072104
ISBN10 1192072103

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책소개 책소개 보이기/감추기

목차 목차 보이기/감추기

저자 소개 관련자료 보이기/감추기

저 자 소 개
백문석
서울대학교 공과대학에서 자원공학(학/석사), 미국 캘리포니아주의 스탠포드대학교 지구과학대학에서 석유공학(박사)을 전공하였다. 에너지자원 분야의 전공과 전문인력양성 경험, 국제가스연맹 활동 경험을 바탕으로 탄소중립과 CCUS, 에너지전환과 수소에너지에 관심을 가지고 있다.

김진수
서울대학교 에너지시스템공학부에서 지구환경경제학 박사학위를 받고 한양대학교 자원환경공학과에 재직 중이다. 영국 서식스대학교의 SPRU에 방문연구원으로 발전과 수송 부문 외부성을 연구하였으며, 최근에는 탄소중립 정책과 산업 부문 탈탄소화 혁신 수단에 관심을 가지고 있다.

이경북
서울대학교 공과대학에서 지구환경시스템공학(학사), 에너지시스템공학(박사)을 전공하였으며, 현재 공주대학교 지질환경과학과에 재직 중이다. 석유자원개발과 지질모델링 연구 경험을 바탕으로 디지털 오일필드, 이산화탄소 지중저장에 관심을 가지고 있다.

민배현
서울대학교 공과대학에서 지구환경시스템공학(학/석사), 에너지시스템공학(박사)을 전공하였다. 미국 텍사스주립대학교 오스틴에서 연구원으로 근무하였으며, 2017년부터 이화여자대학교 기후·에너지시스템공학과 교수로 재직 중이다. 탄소에너지, 온실가스 지중저장 등 탄소중립 기후변화 대응기술을 연구 중이다.

이준석
한양대학교 공과대학 자원공학 학사, 서울대학교 공과대학원 석유공학 석사, 미국 텍사스주립대학교 석유공학 및 지구시스템공학 석사를 전공하였다. 석유개발 시추, R&D 업무를 했고 현재는 부유식 해상풍력 및 수소 등 신재생 관련 업무를 하고 있다. 석유개발 기술을 활용한 심부지열 개발, 시추공을 활용한 핵연료 폐기 등에 관해 연구 중이다.

김기현
서울대학교 공과대학에서 자원공학(학/석사), 기술경영경제정책(박사), 아주대에서 e-Biz MBA를 전공하였다. 에너지 환경기술과 정책 분야의 경험을 바탕으로 현재는 기후변화, 에너지 전환과 디지털전환, 신재생에너지 및 수소에너지에 관심을 가지고 있다.

천영호
서울대학교 공과대학에서 지구환경시스템공학(학/석사/박사)을 전공하였다. 해외 유전, 가스전, LNG 사업 투자, 관리, 운영 등 에너지 관련 업무를 국내외에서 25년 이상 수행한 현장 경험을 바탕으로 에너지전환, 신재생에너지 및 해외수소 도입 등으로 관심을 확장시키고 있다.

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최근 기후변화와 관련하여 전 세계적으로 탄소중립이라는 목표가 수립되면서 수소가 더욱 각광받게 되었다. 연소 시 이산화탄소를 배출하는 현재의 주 연료인 화석연료를 대체할 에너지원으로 태양광, 풍력 등의 재생에너지가 집중 조명되면서 그 단점인 간헐성(Intermittency)을 보완할 수단으로 수소가 부상하게 된 것이다. 태양광이나 풍력은 날씨에 영향을 받아 일정한 발전출력을 유지하기가 어렵다. 그래서 한낮에 태양광발전으로 전력이 여유 있을 때나 바람이 많이 불어 풍력발전으로 전력이 여유 있을 때 이 전력으로 물을 전기분해하여 수소를 만들고(Power to Gas, P2G) 이 수소를 자동차, 발전, 제철 등에 이용하는 방법이 현재 전 세계적으로 개발되고 있다. 수소는 구성이 가장 간단한 원소이며, 수소 원자는 양성자와 중성자를 각각 하나씩 갖고 있다. 또한 태양과 같은 별(항성)들도 대부분 수소로 이루어져 있을 만큼 우주에서도 가장 풍부하게 존재하는 원소다.
--- p.21

수소경제는 ‘수소를 주요 에너지원의 하나로 사용하는 경제 및 산업 구조’라고 정의할 수 있다. 수소경제의 목표는 수소를 주력 에너지원으로 활용하여 석유, 석탄, 천연가스와 같은 기존의 화석연료 기반 에너지 공급 구조에서 벗어나 에너지 산업과 시장에 근본적인 변화를 만들고, 나아가 수소의 공급 사슬을 구축하는 과정에서 새로운 성장 기회를 발굴하여 경제 성장을 도모하는 것이다. 수소경제는 기후 위기에 직면하면서 등장한 새로운 개념이 아니며, 이미 1970년대부터 탄소경제(Carbon Economy)를 대체하기 위한 대안으로 구상이 시작되었다. 우리나라도 2005년에 ‘친환경 수소경제 구현을 위한 마스터플랜’을 수립한 바 있으며, 당시에 작성한 기관별 역할과 추진 일정은 다음 그림과 같다. 이와 같이 우리 정부는 이미 2005년에 수소경제 추진을 위한 특별법 제정과 예산 확보, 산업화 등의 계획을 마련했다. --- p.63

탄소중립은 곧 에너지 대전환이라 할 수 있다. 2018년 기준, 전 세계 온실가스 배출량인 약 460억 톤(CO2eq) 중 에너지 부분 배출 비중이 75%에 이를 만큼 절대적이기 때문이다. 이산화탄소 배출이 많은 탄화수소 자원에 대한 의존도를 낮추고, 그 자리를 태양광과 풍력 등 재생에너지가 대체한다는 것이 전 세계적 흐름이다. 그러나 재생에너지는 친환경적이며 무한한 자원이라는 장점만큼이나 간헐성으로 인한 단점도 뚜렷하다. 수소는 이러한 재생에너지의 간헐성 문제를 해결할 수 있는 저장성과 에너지 유통수단으로서 수송성이라는 장점을 가진다. 세계 각국이 탄소중립 선언과 함께 수소경제를 대비하는 이유이다. 2017년 1월 17일, 다보스 포럼에서 수소를 청정에너지로 사용하는 것을 가속화하고 기후변화를 일으키는 온실가스를 저감하기 위해 수소위원회(Hydrogen Council)가 구성됐다.
--- p.92

온실가스 감축기술은 크게 에너지 효율 향상, 신재생에너지, CCUS를 포함한 저탄소 연료로의 에너지 전환을 꼽는다. 이 중 CCUS의 비중은 산업·발전·연료 전환 분야에서 13%로 에너지 효율 향상(39%), 신재생에너지(36%) 다음이며, 단일기술로는 가장 높은 비중을 차지한다. 화석연료를 대체하는 신재생에너지 개발이 성숙 단계에 접어들 때까지는 화석연료 사용이 필수적이기에, 2019년 IEA가 발표한 전 세계 에너지 소비구조 예측에 따르면 화석연료에 대한 수요는 여전히 증가할 것으로 전망되며, 이에 따라 CCUS 기술의 개발도 절실한 상황이다. CCUS는 이산화탄소 포집, 수송, 활용, 저장의 4단계로 구분할 수 있다. 발전소 등 대규모 배출원에서 포집한 이산화탄소는 육상으로는 차량 또는 배관망으로, 해상의 경우 이산화탄소 운반선 또는 배관망을 이용하여 수송한다.
--- p.153


지역적으로 수소의 생산비용에는 상당한 차이가 있으며, 수소 생산에 필요한 변수들도 지속적으로 변화할 것이다. 현재 가장 저렴한 것은 그레이수소이며, 중동에서 생산 시 kg당 약 1달러 정도이다. 그린수소의 경우 수전해를 위한 전력 가격이 10~40달러/MWh일 경우 블루수소, 즉 CCUS와 연계된 천연가스로부터의 수소 생산가격과 비슷해진다고 본다. 2050년 생산된 수소 5억 3천만 톤 가운데 25%가량이 정유공장을 포함하는 산업시설 내에서 생산되고, 나머지는 한 업체가 다른 업체에 판매하기 위해 생산하는 상업수소(Merchant Hydrogen)이다. 2050년에 저탄소 수소의 약 30%는 수소 기반 연료의 형태를 취하는데, 여기에는 암모니아로 전환된 수소와 기타 액체 및 가스와 합성된 수소가 포함된다. 수소 생산의 증가분은 2050년 전체 생산량의 60%를 차지하는 수전해에서 나올 것으로 예상된다.
--- p.275

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수소경제는 탄소중립 추진의 핵심으로 우리가 함께 호흡해야 하는 동행의 에너지이다. 2021년 전 세계적으로 수소경제에 대한 사회적 인식이 형성되기 시작했고, 국내외 수소 산업은 아직 걸음마 단계이지만, 2021년 10월에 ‘수소선도국가비전’을 선언할 정도로 우리나라는 놀라운 수소경제에 대한 자신감과 추진력을 보이고 있다. ‘탄소중립 2050년’이라는 긴 여정에서 다양한 에너지원과 신기술이 경쟁할 것으로 예상되며, 이러한 에너지 기술경쟁 속에서 수소에너지가 굳건히 자리를 잡기 위해서는 국내 관련 기업들이 선도적으로 뭉쳐서 기술개발이 이루어지고 사회에 수용되어야 한다. 이런 측면에서 이 책은 수소에너지에 대한 일반인의 관심과 이해를 크게 높일 수 있을 것이다. 탄소중립 에너지 시대가 인류 보편의 당면 과제가 되어버린 현대인에게 필독서로 적극 추천한다.
- 문재도 (H2KOREA회장)
수소는 우리의 일상은 물론 산업, 경제, 서비스, 일자리에도 많은 변화를 가져다줄 것이다. 또한 저개발, 개발도상국 나라에서는 석탄에서 천연가스로의 연료 전환이 더 깨끗한 환경을 만드는 촉진제 역할을 할 것이며, 향후 수소와 함께 지속 가능한 에너지 미래의 토대가 될 것이다. 각국의 정부와 기업들이 에너지 전환 격변기에 주목하고 있는 이때 국내 에너지자원 개발의 전문가들이 모여 수소에너지에 대한 견해를 밝힌 이 책은 큰 의미가 있다. 앞서 밝혔듯이 수소가 탄화수소로부터 생산되고 있었다는 점과 가장 현실적인 청정수소의 생산 방법, 이산화탄소 처리 방법 등 이 책에 담긴 해외자원개발 경험이 있는 산학계 전문가들의 의견은 환경문제로 촉발된 에너지 전환의 시대에 현재 에너지의 전문가들과 미래 에너지의 전문가들이 합심해서 해결책을 강구해야 하는 이 시점에서 수소에너지에 대한 이해를 높이는 데 큰 도움이 될 것이며, 미래를 대비하는 여러 독자에게도 일독을 권한다.
- 강주명 (국제가스연맹 회장)

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