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상식

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2035년까지 가격경쟁력을 갖출 것으로 전망되는 그린 수소

<KISTI의 과학향기> 제3336호

국제적인 인증기관인 DNV GL의 연구에 따르면 신재생에너지로 생산된 수소가 장기 에너지저장 솔루션을 제공할 뿐만 아니라 전력수급을 보완하고 산업용 열생산에서 탈탄소화를 가속화하는 경제적인 에너지 운반체가 될 것으로 전망된다.
 
'Hydrogen in the electricity value chain'라는 이름의 연구보고서는 전기분해로 수소를 생산하는 방식이 천연가스로부터 수소를 생산하는 방식과 대비할 때 경쟁력이 있게 될 것으로 결론지었다. 이 연구보고서는 또한 신재생에너지 발전용량이 증가함에 따라 그린 수소 응용분야에 저비용 전기를 활용할 수 있는 기회가 향후 16 년 이내에 실현될 수 있을 것이라고 밝히고 있다. 수소를 이용한 피크시간대 전기 생산은 실용적이고 추가적인 수소 수요시장을 제공할 수 있을 것으로 전망했다.
 
따라서 수소가 에너지 장기 저장 및 난방 분야에 사용될 수있는 탄소배출 없는 고유한 에너지 운반체이기 때문에 에너지전환을 촉진할 수 있다는 희망적인 전망이 가능하다. 풍력 및 태양에너지와 같은 신재생에너지으로부터 생성된 전기를 사용함으로써 생성된 에너지 운반체는 탄소배출이 없는 이른바 '그린'수소라고 부를 수 있다.
 
경제적으로 실현 가능한 녹색 수소의 사용은 향후 수년간 풍력 및 태양열 발전시설이 증가함에 따라 실현 가능하게 될 전망이다. DNV GL의 에너지전환 전망(Energy Transition Outlook)에 따르면 2050년 태양광 발전, 풍력 및 수력 발전이 전세계 전기 생산량의 80%를 차지할 것으로 전망된다.이 용량이 증가함에 따라 저비용 전기를 활용할 수있는 기회가 커진다.
 
수소가 경제적으로 실현 가능한 에너지 운반체가 되기 위한 전제 조건은 아래 2가지다: 첫째, 신재생에너지원의 급격한 증가로 인한 에너지의 공급 과잉에 따라 저비용 전기 사용가능 시간이 증가한다. 둘째, 저탄소 옵션 하에서 수소 응용분야가 전개될 것이다.
 
이러한 전제조건이 충족된다면 전기로 수소를 생산하는 방식이 천연가스 기반 수소생산 방식과 경쟁할 수 있으며 산업용 수소부터 시작하여 수많은 응용분야에서 실현 가능한 상용 비즈니스 옵션이 될 수 있을 것이다.
 
DNV GL의 에너지 전문가들이 2030~2050년 수소의 경제적 가능성은 다음과 같은 3가지 주요한 기술발전에 따라 좌우될 것으로 전망하고 있다: 수소 전기분해기(electrolyser) 가격이 낮아질 것이다. 남아돌거나 생산비용이 낮은 신재생에너지로 생산한 전기를 이용한 전기분해에 의한 수소 생산 방식이 탄소배출 없는 저탄소 수소생산의 한 방법이 된다. 전기요금이 낮거나 무료가 되는 시간대가 신재생에너지 발전설비의 증가로 인해 늘어날 것이고 전력망에 잉여에너지를 발생한다.
 
향후 몇 년 동안 산업계는 탄소세 도입 및 저탄소 제조방식 등에 대한 인센티브 지급 등으로 탄소를 많이 발생시키는 생산활동으로부터 벗어날 것으로 예상된다. DNV GL 측은 중기적으로 저렴한 수소 활용방안이 나올 수 있는 가능성은 글로벌 에너지전환을 가속화하는데 매우 고무적인 신호가 것이라면서 이번 연구결과는 그린 수소가 신재생에너지의 급격한 증가로 인해 향후 남게되는 전기를 최적 활용할 수 있는 방안이라는 것을 보여주는 것이라고 밝혔다.

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