자연의 변할 수 없는 본질이 무엇인가 고민했던 그리스 철학자 탈레스는 이를 ‘물’이라 했다. 지구와 인간의 70%를 차지하고 있는 물은 궁극적으로는 수소로 구성되어 있다. 지구상에 존재하는 수소는 어디에 있는 것일까? 유감스럽게 수소는 산소와의 결합력이 너무 강해 실제 수소 자체로 존재하지 못하고 물의 형태로 지구상에 존재하게 된다.
그 때문에 수소를 에너지로 활용하려면 물에서 끄집어내야 한다. 이때 반드시 또 다른 에너지를 주어야만 하는데, 이런 면에서 수소는 전기와 같이 이차 에너지원으로 분류한다. 수소를 물로부터 직접 열로써 분리하려면 3600℃(4000K) 이상의 온도가 필요한데, 현실적으로 이러한 방법으로 수소를 생산하기는 극히 어렵다. 화석연료로부터 수소를 얻는 방법도 있으나 역시 많은 에너지가 필요하다. 그러나 전기에너지를 이용한다면 수소를 쉽게 분리할 수 있다. 재생에너지에서 발생된 전기를 이용해 물로부터 수소를 얻는 방법이 필요하다. 바로 수전해법으로 이미 100여년 전 상용화돼 상업용 수소를 생산하고 있다.
수소를 에너지로 활용하면 어떤 특징을 가질까? 수소는 연소되면 원래 상태인 물로 되돌아가므로 생태학적으로 가장 안전한 에너지가 된다. 두 번째, 수소는 연료 중 단위무게 당 에너지밀도가 가장 높다. ㎏당 휘발유 1만5000㎉보다 거의 두 배 가까운 2만9000㎉ 열량을 갖는다. 세 번째, 수소는 지구상 가장 많은 자원인 물로부터 제조돼 활용될 수 있으므로 경제적이다.
수소에너지란 말이 사용된 것은 1970년경이다. 50여년이 지나 이제 그 개념이 조금씩 현실화되고 있다. 새로운 과학적 개념이 생겨 대중에 인식되는 데는 이보다 더 많은 시간이 소요된다. 이 때문에 현재 수소에너지가 실제로 우리 곁으로 다가오고 있는 이 시점에서 많은 사람에게 올바른 수소에너지 개념을 알리는 것은 의미 있는 일이다.
수소는 암모니아 제조 즉, 비료의 개발로 산업화했다. 비료는 인구증가에 따른 식량난을 해소하면서 인류의 생존에 크게 이바지했다. 이제 수소는 환경에 적합한 친환경 무한 에너지로 미래의 인류 생존을 책임질 중요한 위치로 자리잡게 될 것이다.
임희천 한국수소산업협회 부회장·넬-덕양 대표·공학박사