수소는 친환경 에너지로 주목받고 있지만, 수소를 어떻게 생산하느냐에 따라 탄소 배출량이 크게 달라집니다. ‘그레이수소’는 가장 보편적인 수소 생산 방식 중 하나지만, 환경 측면에서는 문제가 많습니다. 이 글에서는 그레이수소의 뜻과 함께 탄소 배출과 수소 생산 방식 간의 관계를 이해하기 쉽게 설명합니다.
그레이수소란 무엇인가?
그레이수소는 천연가스(주로 메탄)를 고온의 수증기와 반응시켜 수소를 추출하는 방식(SMR, Steam Methane Reforming)으로 생산됩니다. 이 과정에서 수소는 생성되지만, 동시에 이산화탄소(CO2)가 다량 배출됩니다. 즉, 생산 과정 자체는 탄소중립과는 거리가 멀며, 그 때문에 ‘회색(그레이)’이라는 이름이 붙었습니다.
전 세계적으로 생산되는 수소의 약 90% 이상이 이 그레이수소 방식으로 만들어지고 있습니다. 이는 기존 인프라와 기술이 이미 확보되어 있고, 생산 단가도 상대적으로 저렴하기 때문입니다. 하지만 환경적인 측면에서는 이 방식이 기후변화에 부정적인 영향을 주고 있다는 비판이 큽니다.
수소 생산 방식에 따른 탄소 배출 비교
수소는 생산 방식에 따라 환경에 미치는 영향이 천차만별입니다. 대표적인 수소 생산 방식은 다음과 같이 나뉩니다:
1. 그레이수소 (Grey Hydrogen)
천연가스를 개질해 수소를 생산하는 가장 일반적인 방식입니다. 톤당 약 10톤의 CO2가 배출됩니다. 가격은 저렴하지만 환경성은 낮습니다.
2. 블루수소 (Blue Hydrogen)
그레이수소 생산 방식에 탄소포집·저장 기술(CCS)을 결합하여 CO2 배출을 일부 줄인 방식입니다. 탄소 배출량은 약 30~70% 감소하지만, 기술적 한계와 저장 안전성 문제가 여전히 존재합니다.
3. 그린수소 (Green Hydrogen)
재생에너지를 활용해 물을 전기분해하여 수소를 생산하는 방식으로, 탄소 배출이 사실상 0에 가깝습니다. 가장 친환경적이지만, 기술 비용이 높고 대량 상용화는 아직 초기 단계입니다.
이처럼 그레이수소는 생산 단가가 낮아 산업 현장에서 널리 사용되지만, 탄소중립 실현을 위해서는 점차 블루수소와 그린수소로의 전환이 필수적입니다.
그레이수소의 한계와 향후 전망
기술과 인프라가 충분히 갖춰진 그레이수소는 단기적으로 효율적일 수 있지만, 지속가능한 수소경제를 실현하기 위해서는 반드시 환경 부담을 줄여야 합니다. 국제에너지기구(IEA)와 유럽연합 등은 그레이수소 사용을 줄이고, 블루 및 그린수소에 대한 투자를 확대하고 있습니다.
한국 또한 ‘수소경제 로드맵’을 통해 2030년까지 그린수소 비중을 단계적으로 늘릴 계획을 갖고 있습니다. 탄소배출권 규제 강화, ESG 경영 도입 등 외부 요인에 따라 그레이수소의 입지는 점차 축소될 것으로 예상됩니다.