2050년 탄소 중립(carbon neutrality)을 위해 이산화탄소(CO2)를 근본적으로 삭감해야 한다. 이를 위해 에너지를 저탄소ㆍ탈탄소로 전환하는 것이 필요한데, 세계적으로도 유망한 방법의 하나로 꼽히는 것이 수소이다.

탈탄소 사회 실현을 위해 수소에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 수소는 연소 시 온실가스인 이산화탄소를 배출하지 않고 다양한 제조방법으로 생성할 수 있다는 특징이 있어 환경부하를 저감하는 에너지로의 활용이 기대되고 있다.

수소에너지는 용도의 폭도 넓어 연료전지를 사용해 전기를 만들어 가정과 기업의 광열비 절감, 연료전지 자동차에 의한 배기가스 감축 등 전력 분야 탈탄소화에 기여할 것으로 기대되고 있다. 또한 보일러 연소에 의한 열원으로서의 이용이나 수소와 이산화탄소를 조합하여 합성연료를 생성함으로써 자동차나 가스 분야의 탈탄소화를 도모하는 것도 모색되고 있다. 더욱이 수소는 저장이 가능하기 때문에 발전량이 불안정한 재생에너지 잉여전력을 수소로 전환해 저장하고 필요할 때 이용함으로써 재생에너지의 효율적인 활용을 가능하게 하는 등 그 역할은 앞으로 더욱 확대될 것으로 기대되고 있다.

(1) 수소 수요처별 시장 성장 전망

세계적 수소 수요는 증가하고 있다. 2021년에 9,400만 톤(94Mt)에 도달했으며 팬데믹 이전인 2019년의 9,100만 톤(91Mt)을 넘어 회복되었으며 이것은 세계 최종 에너지 소비의 약 2.5%에 해당하는 것이다.

이러한 증가의 대부분은 정제 및 산업의 기존 용도에 의한 수소이다. 반면 새로운 용도로부터의 수요는 4만t 증가(2020년 대비 60% 증가)했지만 2030년에는 200만t 미만으로 예상되어 여전히 낮은 수준이라고 밝혔다.

<그림1> 섹터 및 지역별 수소 수요의 추이

주) Mt H2 = million tonnes of hydrogen ; STEPS = Stated Policies Scenario ; APS = Announced Pledges Scenario. Other includes transport, buildings, power generation sectors and production of hydrogen-derived fuels and hydrogen blending.

자료 : IEA, Global Hydrogen Review 2022

각 분야에 대한 향후 전망은 다음과 같다.

<표1> 수소 분야별 트렌드

자료 : IEA, Global Hydrogen Review 2022

(2) 수소 공급기법별 시장성장 전망

수소 제조에 대해 세계적 수소 공급량 9,400만 톤 가운데, 대부분이 화석연료로부터의 수소 제조에 의한 것이라고 보고했다. 그것들은 CCUS를 수반하지 않는 천연가스로부터의 수소 제조가 주요 제조방법이며, CCUS를 갖춘 화석연료로부터의 제조 등 저탄소수소(Low-emission Hydrogen)인 수소는 100만 톤 미만이었다(다음 그림 참고). 그렇기 때문에 관련 CO2 배출량은 900Mt을 넘어 현재 기후변화 완화에 대한 기여가 크지 않았다.

<그림2> 수소 제조방법 내역

자료 : IEA, Global Hydrogen Review 2022

발표된 수소 제조 프로젝트 중 재생가능에너지에 의한 전기 분해, CCUS를 수반하는 화석연료 유래 수소와 같은 저탄소 수소의 제조 프로젝트 수는 크게 증가하고 있어 계획을 포함해 발표된 프로젝트가 모두 실시될 경우 2030년까지 합계 16~24Mt 이상에 달할 것으로 예상된다(아래 그림 참고).

<그림3> 저탄소 수소 공급량(왼쪽)과 지역별 내역(오른쪽)

자료 : IEA, Global Hydrogen Review 2022

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이어지는 내용은 아래 보고서에서 확인하실 수 있습니다.