[윤덕주]원자력수소를 주목하라

[사이언스칼럼]윤덕주 한전 전력연구원 책임연구원

▲ 윤덕주 한전 전력연구원 책임연구원

최근 연일 유가가 사상 최고치를 기록하는 가운데 향후 자원고갈과 지구온난화 문제를 해결 할 수 있는 가장 실질적인 대안으로 손꼽히는 수소에너지의 실생활 활용은 이제 선택이 아닌 필연이 되어 가고 있다.

수소에너지 연구는 국내`외적으로 제조, 저장, 이용 등 분야별로 활발히 진행되어 2030년께 수소자동차가 가솔린자동차를 대체할 것으로 보인다. 이는 수소에너지가 주류로 등장하는 새로운 에너지 패러다임이 전개됨을 의미한다. 이에 따라 수소경제 시대에 필요한 대량의 수소를 친환경적이며 경제적으로 공급할 수 있는 원자력을 이용한 수소생산 기술개발이 주목받고 있다.

원자력수소란 원자력에너지를 사용하여 생산하는 수소다. 수소는 미래 사회에서 석유 등 화석연료를 대체할 수 있는 청정연료로서 지구온난화와 화석연료의 고갈에 대비하기 위한 유일한 대체에너지 수단이다. 산업혁명 이후 근대 문명을 세우고 지탱하는 데 든든한 버팀목이 되어 온 화석연료가 고갈될 위기에 처했다는 것은 이미 오래 전부터 예견돼 온 사실이다. 다음 세대는 또 다른 확고한 에너지원을 확보하지 않으면 안 될 것이다.

현재, 미국은 제4세대 원자로 일컫는 초고온 가스로를 개발하기 위해 국제 협력체를 결성하였으며, 중국, 일본 등에서도 실증로 건설에 매진하고 있다. 최근 들어 기후변화와 고유가에 대항할 수 있는 에너지원의 확보가 각 국의 최대 핵심 이슈로 등장하였으며, 기존의 성장국가는 물론이고 신흥개발국가 또한 공통적으로 그 대안을 원자력발전에서 찾고자 노력하고 있다. 국제유가가 100달러를 훌쩍 뛰어 넘는 고유가에 대처하고 기후변화협약 이행방안으로서 이산화탄소 배출을 억제하는 유일한 길은 결국 원자력발전에서 찾을 수밖에 없다는 결론을 세계 각국이 내렸기 때문이다.

20여년전 구소련에서 발생한 체르노빌 원전 사고로 미국을 비롯한 많은 나라들이 원전 건설 정책을 폐기처분하였다. 그러나 오늘날까지 에너지 문제를 시원하게 해결해 줄 현실적 대안을 찾지 못하고 결국 고유가와 지구온난화라는 두 마리의 토끼를 잡을 수 있는 최적의 방안으로 원전을 재평가하기 시작하면서, 제2의 원자력 르네상스라는 꽃을 피우고 있다. 세계 원자력계는 오는 2030년까지 원전설비 용량이 지금보다 50% 늘어날 것으로 예측하고 있다. 섭씨 950도 이상의 높은 온도를 낼 수 있는 초고온가스로가 수소생산에 적합한 원자로로 각광받고 있다.

에너지 자원이 전무해 에너지 소비량의 97%를 수입에 의존하는 한국에서 원자력과 물만으로 대규모의 경제성 있는 에너지를 생산할 수 있는 수소에너지는 그 어떤 에너지원보다 매력적이라 할 수 있다. 또한 수소는 기술 집약형 에너지 매체로서 국가 에너지 자립 및 관련 산업 발전에 기여를 할 것이다.

우리나라는 세계 9번째 온실가스 배출국으로서 탄산가스 배출이 전혀 없는 수소에너지는 청정에너지로서의 의미도 크다 하겠다. 우리나라는 세계 5위의 자동차 생산국으로서 향후 미래자동차인 수소자동차경쟁에서 뒤처지지 않기 위해서는 연료전지 자동차 기술 개발은 필수적이다.

연료전지기술은 수소생산에도 적용할 수 있다. 이는 전력이 남을 때 충전했다가 모자랄 때 바로 전기를 생산하는 거대한 축전지로서 역할을 할 수 있는 것이다. 세계 원자력 시장 속에 우리나라도 코리안 모델이라는 이름으로 당당히 뛰어 들었다. 현재 우리나라는 총 20기의 원전을 운영, 세계 6위의 원전 대국으로 자리 잡았으며 원전의 안전성과 이용률 면에서도 세계 최고수준을 자랑하고 있다.

지구온난화와 고유가 파고로 세계의 에너지 시장이 급변하고 있는 오늘날은 위기이자 기회다. 우리의 원전기술력을 바탕으로 세계 속의 원전으로 우뚝 서고 수소경제시대의 기틀을 마련하기 위한 주춧돌은 바로 원전과 수소를 총체적으로 바라볼 수 있는 시각에서 비롯된다.