에너지 Q&A, “왜 수소에너지인가요?”

왜 수소에너지인가요

기후변화는 인류가 해결해야 하는 최대의 과제가 됐습니다. SK E&S는 책임있는 에너지 기업으로 인류의 지속가능한 삶과 안전한 에너지 사용을 위해 노력하고 있습니다.

탄소중립 달성을 위해 수소의 생산(Upstream)부터 저장‧유통(Midstream), 활용(Downstream)에 이르기까지 수소경제 전반을 아우르는 밸류체인 구축이 더욱 중요해졌습니다. SK E&S는 수소 밸류체인 완성을 통해 수소 경제 시대를 주도하며 우리나라의 탄소중립에도 기여하고자 합니다. 미래 에너지 수소에 대해 알아보겠습니다.

Q1. 왜 수소에너지인가요?

세계는 기후 위기 대응을 위해 탈탄소를 향해 가고 있습니다. 석탄, 석유 등 화석연료를 대체하고 재생에너지의 간헐성을 보완할 핵심 에너지원으로 수소에너지에 주목하고 있습니다.

특히 발전 분야에서는 수소 연료전지를 통해 온실가스 배출 없이 24시간 동안 전기를 생산할 수 있으며, 수소 혼소·전소 터빈을 통해 기존 LNG 발전소를 친환경적인 수소 발전소로 전환할 수 있습니다. 또한, 수송 분야에서는 고출력 장거리 운행이 어렵고, 장시간 충전과 대규모 인프라를 필요로 하는 전기차의 한계를 친환경적으로 극복할 수 있습니다. 그리고 대형 버스, 트럭, 중장비 등 전기차 전환이 어려운 차량들을 수소 모빌리티로 전환함으로써 수송 분야의 탄소중립에 혁신적인 기여를 할 수 있습니다. 수소 에너지의 이러한 장점들로 인해 현재 많은 국가들이 수소를 궁극의 에너지로 인식하고, 수소 산업을 전략사업으로 삼아 투자를 아끼지 않고 있습니다.

수소를 주요 에너지원으로 사용하면 수입에 의존하던 화석연료를 대체하여 국내 에너지 자립도를 높일 수 있다는 이점이 있습니다. 우리나라도 2018년에 수소에너지를 ‘혁신성장을 위한 3대 전략투자 분야’로 선정했으며, 2020년에는 세계 최초로 수소경제법을 제정하고, 같은 해에 수소경제위원회를 설립하는 등 수소경제 활성화에 박차를 가하고 있습니다.

Q2. 수소에너지는 안전한가요?

수소는 현존하는 가장 안전한 에너지 중 하나로서 이미 오랜 기간 다양한 분야에서 사용되어 왔습니다. 수소는 공기보다 14배 이상 가벼워 외부 누출 시에도 공기 중에 빠르게 희석 및 확산되기 때문에 화재 발생 가능성도 매우 낮습니다. 국내에서는 석유화학, 반도체 등 여러 산업에서 이미 수십 년간 사용되어 왔습니다. 또한, 산업계와 규제기관에서는 수소를 더욱 안전하게 사용하기 위한 기술과 제도를 꾸준히 연구·개발하고 있습니다.

일각에서는 ‘수소폭탄’을 언급하며 우려를 표하기도 합니다. 하지만 우리가 실생활에서 활용하는 수소는 자연 상태의 ‘경수소’인 반면, 수소폭탄은 이와 다른 구조의 ‘중수소’, ‘삼중수소’로 만들어집니다. 중수소나 삼중수소는 일반 자연 상태에서는 거의 존재하지 않으며, 수소폭탄을 만들기 위해서는 약 1억°C 이상의 온도로 가열해 핵융합 반응을 일으켜야 합니다. 즉, 수소폭탄은 인위적인 절차를 거쳐 만들어지는 것으로 흔히 사용하는 수소와는 전혀 다른 종류입니다.

수소를 냉각하여 만든 액화수소는 기체 상태의 수소보다 훨씬 안전합니다. 액화수소는 상온에서 기체로 존재하는 수소를 영하 253°C의 극저온으로 냉각하여 액체 형태로 만든 수소입니다. 기체수소에 비해 부피가 800분의 1로 줄어 수소의 수송과 보관이 용이해 경제적입니다. 또한 일반 대기압 수준으로도 저장이 가능해 기체수소 대비 매우 안전하게 취급될 수 있습니다. 아울러 기체 수소 대비 충전 속도도 빨라 미국, 일본, 독일 등 해외에서는 약 250개소 이상의 액화수소 충전소가 운영되는 등 액화수소 보급이 활발하게 진행되고 있습니다.

Q3. 수소 사업의 주요 목표는 무엇인가요?

SK E&S는 오는 2026년까지 수소 생산을 28만 톤까지 단계적으로 늘릴 예정입니다. 수소를 공급할 수 있는 인프라와 유통망을 지속적으로 확보하여 청정수소 생태계를 선도적으로 조성하고자 합니다. 더불어 글로벌 수소 시장 공략을 위해 선진 기술을 보유한 기업에 기술 투자 및 파트너십을 체결하고, 중국을 비롯한 아시아를 중심으로 글로벌 진출을 본격화할 계획입니다.

수소 사업 로드맵

Q4. 목표 달성을 위해 SK E&S는 어떠한 활동을 하고 있나요?

세계 최대 수소 생산 인프라 구축 – 인천 액화수소 플랜트 및 보령 블루수소 플랜트
SK E&S는 2024년 인천 액화수소 플랜트의 상업 운전을 개시합니다. 액화수소 플랜트를 통해 SK인천석유화학에서 나오는 부생수소[1]를 액화하여 수도권 및 전국 주요 거점에 연간 3만 톤 규모로 공급할 예정입니다. 인천 액화수소 플랜트는 수도권 내에 위치한 유일한 액화수소 플랜트로 운송 거리가 짧아 공급 단가 측면에서 경쟁력이 있습니다. 여기서 생산된 액화수소는 수소 승용차, 수소 버스 및 트럭 등 친환경 모빌리티용으로 공급할 예정입니다. SK E&S는 이를 위해 인천광역시를 비롯해 전국 지자체와 3,575대(2023년 5월 기준)의 수소 버스 전환 협약을 체결하였고, 정부 시범 사업에도 참가하며 국내 수소에너지 생태계 구축에 앞장서고 있습니다.
[1] 석유화학 공정이나 철강 등을 만드는 과정에서 부수적으로 발생하는 수소

SK E&S는 추후 약 2.5조 원을 투자하여 보령 블루수소 플랜트를 준공하고 연간 25만 톤의 청정 블루수소를 생산할 계획입니다. 블루수소는 LNG를 개질하여 수소를 생산하는 과정에서 CCUS(탄소의 포집·활용·저장) 기술을 적용해 탄소 배출을 줄인 수소를 의미합니다. SK E&S는 포집된 이산화탄소를 액화한 후, 액화이산화탄소 운송선을 통해 해외 고갈가스전으로 운송, 저장하는 방안을 준비 중입니다. 생산된 25만 톤의 수소 중, 20만 톤은 기체수소 형태로 인근 지역에 수소 발전용으로 공급하고, 나머지 5만 톤은 액화수소 형태로 수소 승용차 등 모빌리티용으로 전국 수소충전소에 공급할 계획입니다.

보령LNG터미널

수소 파트너십을 통한 해외시장 진출
SK E&S는 2022년 1월에 수소 분야에서 세계 최고 수준의 기술력을 보유한 플러그(Plug) 와의 합작법인인 SK 플러그 하이버스(SK Plug Hyverse)를 설립하였습니다. SK 플러그 하이버스는 국내 및 아시아 시장에 수전해 설비와 수소 연료 전지 제품을 공급하기 위해 2025년 양산을 목표로 수소 설비 생산·연구기지인 ‘기가팩토리(Giga-factory)’를 건립 중입니다.

Q5. 수소 사업자로서 SK E&S의 경쟁력은 무엇인가요?

수소를 주요 에너지원으로 사용하는 수소경제를 실현하기 위해서는 청정수소의 생산과 공급이 매우 중요합니다. SK E&S가 보유하고 있는 LNG 사업 역량과 인프라는 경쟁력 있는 청정 블루수소의 생산을 가능케 하고, SK E&S의 대규모 재생에너지 발전 사업은 그린수소로의 전환을 가속화할 수 있습니다. 뿐만 아니라 전력, 도시가스 등 기존의 사업 역량과 네트워크를 기반으로 유통망과 수요처 발굴에도 힘쓰고 있습니다. 이처럼 SK E&S는 수소의 생산에서부터 유통, 수요까지 아우르는 수소 생태계 전체를 누구보다 잘 추진할 수 있는 역량을 갖추고 있습니다.

SK E&S 보유 핵심 역량

SK E&S는 지속가능한 미래를 위해 호주 바로사 가스전과 CCS를 연계한 저탄소 LNG, 재생에너지와 수소에너지, 그리고 에너지의 효율적인 사용을 위한 에너지솔루션의 4대 핵심사업을 중심으로 하는 ‘Green Portfolio’로의 성공적인 전환을 이루고, 이를 통해 탄소중립을 위한 현실적인 대안을 제시하고자 합니다.

친환경성과 지속가능성 확보를 위한 SK E&S의 다양한 활동에 많은 관심 부탁드립니다.