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｜수소 에너지

수소는 연소했을 때 온실가스를 배출하지 않는 에너지원이다. 수소를 연료로 하는 수소연료전지는 수소와 산소가 화학반응을 일으켜 전기를 생산하는데, 이때 환경오염 물질은 전혀 배출되지 않고 부산물로 오직 수증기, 즉 물만 배출한다. 그렇기에 천연가스, 석유, 석탄과 같은 화석연료와 비교가 되지 않는 깨끗한 에너지원이다. 이런 점에서 수소는 청정 에너지원으로 주목받고 있으며, 수소와 연료전지만 있다면 전기에너지가 사용되는 모든 분야에 쉽게 적용할 수 있다는 것이 장점이다.

 

연료 공급원으로서 수소의 단점은 천연가스와 같이 쉽게 추출할 수 있는 형태로 거의 발견이 되지 않는다는 것이다. 그리고 수소는 생산방식에 따라 일부는 온실가스를 방출하기도 한다. 현재 생산되는 수소 에너지의 96%가 화석연료를 사용하여 수소를 생산하는 '그레이 수소(grey hydrogen)'다. 그레이 수소는 천연가스를 구성하고 있는 메탄과 고온의 수증기의 화학반응을 통해 에너지를 얻는다.

 

수소에너지 중에서 미래의 궁극적인 청정 에너지원으로 주목받는 것은 '그린 수소(green hydrogen)'다. 그린 수소는 대표적인 친환경 에너지인 태양광이나 풍력 같은 신재생에너지를 통해 얻은 전기에너지를 이용해 수소를 생산한다. 이 과정에서 이산화탄소 등의 온실가스 배출이 전혀 없어 궁극적인 청정 에너지원으로 불린다.

 

｜인플레이션 감축법으로 인한 수소 에너지 업계의 변화

수소에너지는 아직까지 화석연료와 경제적으로 경쟁력을 갖추는데 필요한 만큼 대규모로 생산되고 있지는 않다. 그러나 이 상황은 앞으로 몇 년 동안 바뀔 수 있다. 여러 회사가 이 수소 에너지 생산을 위한 많은 노력을 하고 있다.

 

2022년에는 수소 연료 전지 비용의 급격한 감소와 최근 제정된 '인플레이션 감축법(Inflation Reduction Act)'에 따른 그린 수소 생산에 대한 보조금으로 인해 수소 에너지 업계 전체가 큰 변화의 시기를 맞이했다. 인플레이션 감축법은 기후변화 대응, 친환경 에너지의 보급 등을 목표로 세법을 개정하고 연방정부의 예산을 편성하는 새로운 법이다.

 

인플레이션 감축법으로 인해서 청정에너지에 대한 $370 bil의 직접적인 혜택과 보조금이 집중적으로 투입될 예정이고, 수소 에너지는 이 법안의 직접적인 영향을 받을 것이다. 현재 경제적, 기술적 한계로 인해서 수소에너지 생산에는 그레이 수소가 주로 사용된다. 하지만 결국 그린 수소의 사용이 탄소중립의 핵심인만큼, 수전해 및 신재생에너지 발전 기술, 그린 수소 인프라 등에 대규모 자금이 투입될 것이다. 특히 재생에너지가 풍부한 미국과 유럽 등에서는 그린 수소로 전환하기 위한 사업들이 이미 진행 중이다.

 

｜내가 생각하는 최고의 수소 에너지 회사는?

이미 내 블로그를 꾸준하게 읽어온 독자라면, 내가 생각하는 최고의 수소 에너지 회사가 어디인지 금방 알아차렸을 것이다. 내가 생각하는 최고의 수소 에너지 회사는 바로 블룸에너지(Bloom Energy)다.

 

인플레이션 감축법은 수소 에너지 분야의 모든 회사들에게 거대한 호재가 될 것이지만, 회사의 성장과 미래가 오로지 보조금 때문이라면, 그 회사의 성장은 지속 불가능할 것이다. 그렇다면 블룸에너지가 다른 경쟁 기업들보다 나은 점은 무엇일까? 블룸에너지는 같은 업계에서 경쟁하는 플러그 파워(Plug Power)나 발라드 파워(Ballard Power) 보다 더 많은 매출을 올리고 있고, 더 나은 영업이익률을 보이고 있다. 아래 그래프를 참고하자.

 

Data Source © YCharts & The Motley Fool

 

블룸에너지의 재무상황에 앞으로 투입될 대규모의 보조금을 감안할 때, 블룸에너지가 수소 에너지 업계에서 가장 지속적으로 성장할 수 있는 회사가 될 것이라 생각한다.

 

｜수소 에너지에 투자하기 전에 알아야 할 것들

태양광 에너지가 10년 전에 재정적으로 어려움을 겪었던 것처럼 현재 수소 에너지와 그린 수소를 향한 경제적 어려움은 오늘날 존재한다. 그러나 새로운 법안으로 인한 대규모 보조금 투입으로 수소 에너지 업계는 생존 가능성의 한계를 뛰어넘을 수 있을 것이다. 실제로 미국 내 태양광 에너지 업계가 과거에 대규모 보조금으로 생존할 수 있었고, 현재 가장 저렴한 에너지원으로 손꼽히고 있는 이유다. 나는 앞으로 에너지의 저장 및 운송에서 수소 연료전지나 수소 에너지를 기반으로 한 생태계가 중요한 역할을 할 것이라고 생각한다.

 

세계 여러 곳에서 태양광 발전 또는 풍력발전에 대규모 투자를 하고 있다. 하지만 이런 신재생 에너지로부터는 지속적으로 에너지를 얻을 수 없다. 날씨 등의 이유로 매우 간헐적이기 때문이다. 수소는 태양광 에너지나 풍력 에너지를 대량으로 저장할 수 있는 가장 효과적인 수단이다. 수소는 대량의 에너지를 생산할 수 있을 뿐 아니라 장기간 저장도 용이하다. 그렇기 때문에 필요할 때 수소를 연소할 수도 있고 연료전지에 공급해서 에너지를 얻을 수도 있는 것이다.

 

수소는 에너지 저장 수단으로써 큰 장점이 있다. 특히 2차 전지와 비교해보면 대용량으로 저장했을때 상대적으로 증가하는 비용이 낮고,  장시간 저장했을때 시간에 따른 에너지 소실이 거의 없다. 그렇기 때문에 수소는 에너지 저장과 운송 영역에서 큰 이점이 있는 에너지원이다. 수소 에너지를 기반으로한 에너지 생태계는 단지 수소 전기차나 선박 등에 그치지 않을 것이다. 나는 수소 에너지가 모빌리티 영역에 한정되지 않고, 관련 기반 산업인 에너지, 신소재, 철강, 화학 등으로 확장될 것이라고 생각한다.

 

기후문제 해결과 탄소중립의 실현은 우리 세대가 직면한 가장 큰 문제다. 이를 해결하기 위해 주요 경제국들에서 탄소중립 선언과 목표를 이루기 위한 다양한 추진 전략들을 발표하고 있다. 나는 이런 에너지 업계의 변화가 결국에는 신재생 에너지를 기반으로 한 사회로의 전환으로 이어진다고 생각한다. 그리고 신재생 에너지 발전을 통해서 얻은 전기를 이용하는 '그린 수소'가 그 변화의 중심에 있다.

 

신재생 에너지와 블룸에너지에 대한 내 생각이 궁금하다면, 이전 블로그를 참고해보자!

• 신재생에너지 왜 투자해야 하고 어떻게 투자해야 할까? 
• [BE|Bloom Energy] 수소 연료전지 업계의 리더! 블룸에너지는 어떤 회사인가?