[데일리환경=이동규 기자] 전 세계가 환경을 보호하기 위한 수단으로 ‘탄소중립’ 카드를 꺼냈다. 하지만 에너지를 사용하지 않고 살아가는 것은 누가 생각해도 무리일 것이다. 이미 우리는 발달된 기술의 편리와 편의를 많이 누리고 있기 때문이다. 

매일매일 가정이나 회사에서 간편하게 인터넷 등으로 세계 곳곳의 소식을 알 수 있고, 소통할 수 있다. 또 여름에는 시원하고 겨울에는 따뜻하게 지낼 수 있으며 평소에도 편리하게 자동차를 타고 어디든 갈 수 있다.

지금 나열한 것 이상의 것을 누리며 살고 있는데 갑작스럽게 탄소중립을 위해 에너지 사용을 중단한다면 그 이후의 불편과 삶은 상상조차 할 수 없을 것이다. 이에 탄소중립 정책에 관한 갑론을박이 늘 있어왔지만, 언제나 해결책은 있기 마련이다.

탄소중립의 해결책으로 ‘수소’가 각광받고 있는 것이다. 석탄 대신 이제는 수소가 전 세계의 주목을 받고 있는 미래 에너지로 떠오르고 있다. 그렇다면 수소는 어떻게 에너지로 쓰이기 시작했을까?

EBS ‘지식채널e’에서는 미래의 에너지로 떠오르고 있는 수소에 관해 조명하며 우리 미래의 삶을 엿봤다. 환경오염, 혹은 자원의 한계 등으로 인해 연료 고갈 문제로 난항을 겪게 된다면 어떻게 될까? 아직까지 우리는 절망에 빠질 수 없고 큰 문제가 되지 않을 수 있다. 바로 물, 수소 에너지가 있기 때문이다. 그렇다면 수소가 대체 어떻게 에너지로 전환되는 것일까?

137억 년 전 대폭발로 인해 우주가 만들어졌다. 그리고 수소는 대폭발 직후 함께 탄생했다. 우주의 시작부터 존재했지만, 수소는 불과 250여 년 전에  국의 화학자이자 물리학자였던 헨리 캐번디시에 의해 발견됐다. 

1766년 아연과 묽은 황산을 넣고 발생하는 기체를 분리, 불에 잘 붙는 성질을 가져서 가연성 공기(Flammable air)라는 이름이 붙여졌다. 그리고 프랑스 화학자 앙투안 라부아지에는 가연성 공기를 수소(Hydrogen)라고 불렀다. 그리스어로는 물(hydro) + 만들어내다(gennao)의 의미를 담고 있다. 

그렇다면 수소가 가장 먼저 사용된 곳은 어디일가? 바로 우리가 알고 있는 하늘을 나는 기구에서 가장 먼저 사용됐다. 즉, 수소의 가벼운 성질을 이용한 것이다. 이렇게 1830년대에는 전기에너지에 관한 관심이 그 어느 때보다 고조됐다. 

그리고 윌리엄 그로브는 수소를 연료로 바라보며 연구에 열을 올렸다. 물을 전기 분해하면 산소와 수소로 분해되는데 반대로 수소와 산소를 전기화학적으로 반응시킨다면 어떻게 될까? 예상했던 대로 전기가 만들어졌다. 이후 1839년 윌리엄 그로브는 최초의 수소연료전지인 그로브 전지를 개발해 주목 받았다.

이에 일각에서는 윌리엄 그로브의 발명품인 수소연료전지가 부활하기까지는 120년이 걸렸다고 오랜 역사에 감탄했다. 단순히 우연으로 발견된 것이 아니라 꾸준한 관심과 연구 끝에 현재 우리의 대체 에너지 수단이 될 수 있는 자원으로 발돋움 하게 된 셈이다. 그리고 수소연료전지는 1960년대 제미니 5호와 아폴로 11호를 통해 잘 알려졌다.

수소연료전지는 핵연료에 비해 위험성이 적고 우주에서는 충전이 불가능한 2차 전지를 대체할 수 있다. 즉, 우주선에서 필요한 전기를 생산할 수 있고 생산 과정에서 발생한 물은 다시 식수가 될 수 있다. 

그리고 오늘날 수소연료전지는 우주선에 이어 자동차로 들어오게 됐다. 수소탱크에 저장된 수소와 외부에서 공급되는 산소를 연료전지에 반응시켜 모터를 움직이는 전기를 생산한다. 엔진 연소 과정이 없기 때문에 수소자동차에는 배기가스가 없다. 

수소자동차가 운행되는 동안 발생되는 건 오로지 물뿐이다. 특히 2002년 제레미 리프킨은 ‘수소 혁명’을 통해 “인간 문명을 재구성할 강력하고 새로운 에너지 체계가 부상하고 있다”며 “그것은 바로 수소”라고 주장한 바 있다. 

일부 전문가는 현재는 수소 에너지가 다루기도 어렵고 비용도 비싸기 때문에 ‘왜 해야 하지?’라는 생각을 할 수 있지만, 우리가 지금 겪고 있는 문제를 봤을 때 화석 에너지 기반의 삶을 계속 산다면 미래에 지불해야 되는 비용이 어마어마하기 때문에 지금부터 수소 에너지 개발에 더욱 힘써야 한다.

무엇보다 세계 여러 곳에서 태양광발전, 풍력발전 등을 이용해 에너지를 활용하고 있는 경우도 볼 수 있다. 하지만 일부 전문가들은 이것들로부터 에너지를 지속해서 얻을 수는 없다고 입을 모아 말하고 있다.

수소는 풍력 에너지나 태양광 에너지를 대량으로 또 장기간 동안 저장할 수 있고 생산할 수도 있다. 따라서 수소는 재생 에너지와 에너지를 사용하는 사람을 연결해 줄 수 있음은 물론 온실가스 또한 극적으로 줄일 수 있다. 우리에게 지금 필요한 것이 무엇인지를 생각해보면 결코 수소 에너지를 어렵다는 이유로 외면할 수는 없을 것이다.

인류는 계속해서 지속가능하고 환경오염이 적은 에너지원을 찾고 있다. 그리고 수소경제로의 첫 발을 뗐다. 세계 각국에서 친환경과 경제적인 부분을 장악하기 위해 발 빠르게 움직이고 있다. 불과 20년 전만 해도 수소가 대체 에너지가 될 수 있을지에 대한 의문이 있었지만, 현재는 다르다.

특히 모두가 입을 모아 현재 우리 삶에서 사용하고 있는 여러 에너지의 대안으로 차세대 에너지로 수소를 꼽고 있다. 지구 표면의 70%가 수소로 이루어진 만큼 수소는 깨끗하고 무한한 에너지원이다.