▲ 하정수 전력연구원 수화력발전연구소장

R&D의 창-새로운 경제 패러다임, 수소경제시대
새로운 경제 패러다임, 수소경제 시대“샤프심을 땅속에 묻어두면 다이아몬드가 되나요?”누가 포탈 사이트에 이런 질문을 했다. 아마 어느 초등학생이 흑연과 다이아몬드가 같은 탄소성분이라서 정말 궁금하였던 모양이다. 답변이 더 재미있었다. 아주 과학적으로 증명해보인 것부터 아주 간단하고도 명료하게 답변한 것까지 다양하였다. 그 중에 가장 간단하면서도 재미있는 답변은 진짜로 샤프심이 다이아몬드가 된다면 샤프심이 삼백원 밖에 안하겠냐고, 그래서 절대 아니라는 것이다.그런데 이런 사실을 진짜로 믿는 어른이 있었다. 그것도 영국의 유명한 방송인이 시청률이 아주 높은 방송에서 이렇게 이야기를 했다. “조금만 다듬으면 다이아몬드가 될 작은 석탄 조각 하나를 우리가 지금 막 발견했네요.” 라고, 폴 포츠라는 휴대폰 외판원이 오페라 가수의 꿈을 이루는 현장에서 여성 심사위원인 아만다 홀덴이 감탄하며 표현한 말이다. 물론 석탄이 다이아몬드가 될 수 없을 만큼 기적적인 꿈을 이루었다는 것을 극적으로 표현한 말이다. 탄소, 지금까지는 인류가 발견한 원소 중의 최고의 원소라고 한다. 탄소는 석탄과 석유의 주성분이고 대기 중에서는 이산화탄소나 메탄가스로 존재하고 암석으로는 탄산염으로 존재하는데 보석 중의 보석인 다이아몬드가 탄소의 결정체이다. 그래서 지금까지의 경제사회를 탄소경제시대라고 부르고 있지만 곧 막을 내릴 것이라고 전문가들은 말한다. 그러나 다른 전문가들은 탄소배출권 시장 등으로 인하여 앞으로도 계속 탄소경제는 위력을 발휘할 것이라고 한다.

수소경제시대로의 전환이제 그 화려한 탄소경제시대로부터 수소경제시대로 옮겨 간다고 한다. 수소는 우주질량의 75%를 차지하고 있어서 풍부하다는 것이 특징이다. 그래서 지구상에서 가장 구하기 쉬우며 공해도 배출하지 않는 에너지 자원이다. 그런데 더 반가운 것은 우리나라처럼 자원이 없는 나라에서도 기술만 있으면 얼마든지 얻을 수 있는 에너지이라는 것이다. 에너지 주권을 확보해 줄 수 있는 고마운 에너지가 될 것이다.수소경제는 천연가스, 석탄, 원자력, 신재생에너지 등을 이용하여 수소를 생산하고 생산된 수소를 운반하거나 저장하는 인프라를 구축하여, 중앙에서 수소를 이용해서 전력을 생산하거나 이송하여 이를 최종적으로 소비하는 에너지 수급시스템에 기반을 둔 경제를 말한다. 과학자들은 수소경제시대가 2020년대 중반 이후부터는 시작될 것이라고 기대하고 있다.

넘어야 할 산을 넘어서, 전력과 수소수소경제시대를 열기 위해서는 넘어야 할 산이 아직도 많다. 미국 의회에서 2005년 7월에 열린 수소경제 청문회에서는 이러한 문제점들을 중점적으로 지적하였다. 기술적 난관을 극복하기 위해서 막대한 기초과학 연구가 필요하고 가격 면에서 경쟁력을 확보하기가 매우 어렵다는 것이다. 수소저장의 경제성, 내구성, 안전성 확보가 어렵다. 석탄수소 생산 시에는 CO2 회수저장기술이 난제이고, 재생에너지를 이용하여 수소를 생산하는 경우에는 경제성이 문제로 대두되고 있다.전력연구원에서는 전력과 수소를 연계하는 기술개발에 장기적인 비전을 갖고 있다. 특별히 IGCC를 이용한 수소생산 기술과 원자력을 이용한 수소생산 기술을 집중적으로 검토하고 있다. 현재 연구를 수행 중인 IGCC와 연결하여 석탄가스화 수소생산 기술에 우선적으로 관심을 가지고 있다. 연료전지와 연결하여 사용하는 IGFC와 생산된 수소를 직접 연소하는 방식의 수소터빈을 도입하는 Future Gen 기술도 예의주시하고 있다. 원자력을 이용한 수소생산 분야는 950℃ 이상의 초고온가스 원자로에서 나오는 고온의 열을 이용하여 수소를 생산하는 기술에 전력연구원은 관심을 갖고 있다.이러한 미래기술로 한전은 향후에도 종합 에너지를 값싸고, 풍부하고, 안전하게 공급하는 현재의 임무를 더욱 완벽히 계속하여 수행할 것이며, 고객들은 편리하고도 행복한 문화생활을 즐길 수 있는 것이다.