블루수소란?

블루 수소 : 지속 가능한 에너지 전환의 핵심

 

1. 블루 수소의 생산 방식

 

블루 수소(Blue Hydrogen)는 천연가스에서 수소를 추출하는 단계에서 발생하는 이산화탄소(CO2)를 탄소 포집 및 저장(Carbon Capture and Storage, CCS) 기술을 활용하여 대기로 방출되지 않도록 처리하는 방식으로 생산된 수소를 의미합니다. 일반적으로 수소는 Steam Methane Reforming(SMR) 또는 Auto-Thermal Reforming(ATR) 방식을 통해 생성됩니다. 이 과정에서 다량의 이산화탄소가 발생하지만, CCS 기술을 적용하면 이산화탄소를 효과적으로 포집하고 저장하여 온실가스 배출을 최소화할 수 있습니다. 따라서 블루 수소는 기존의 화석 연료 기반 수소(그레이 수소)보다 환경 측면으로 우수하며, 완전한 무탄소 배출이 가능한 그린 수소로 가는 가교 역할을 수행할 것으로 기대하고 있습니다.

 

2. 블루 수소의 장점과 한계

블루 수소는 여러 가지 장점을 가지고 있습니다. 먼저, 탄소 포집 기술을 적용하면 이산화탄소 배출량을 90% 이상 줄일 수 있어 온실가스 감축에 효과적입니다. 또한, 그린 수소와 비교했을 때 생산 비용이 상대적으로 낮으며, 기존의 천연가스 인프라를 활용할 수 있어 초기 투자 부담이 적다는 경제적 이점이 있습니다. 게다가 현재 운영 중인 천연가스 기반의 설비를 그대로 활용할 수 있기 때문에 대규모 생산이 가능하며, 이를 통해 안정적인 공급망을 구축할 수 있는 강점이 있습니다.

그러나 블루 수소에는 몇 가지 한계도 존재합니다. 탄소 포집 및 저장 기술(CCS)이 완벽하지 않기 때문에 포집된 이산화탄소를 장기적으로 안전하게 저장하는 문제를 해결해야 합니다. 또한, 블루 수소는 여전히 천연가스를 원료로 사용하기 때문에 화석연료 의존도를 완전히 없앨 수 없다는 점도 한계로 작용합니다. 더불어, 수소를 저장하고 운송할 수 있는 인프라가 충분히 갖춰지지 않은 상황이며, CCS 시설을 확충하는 데도 막대한 비용이 소요되기 때문에 전반적인 인프라 구축이 중요한 과제로 남아 있습니다.

 

3. 블루 수소의 활용 분야

블루 수소는 다양한 산업 분야에서 활용될 수 있으며, 특히 탄소중립 목표를 달성하기 위한 중간 단계의 대안으로 주목받고 있습니다.

발전 및 산업 공정 : 화석연료 기반 발전소에서 블루 수소를 연료로 활용하면 온실가스를 크게 줄일 수 있습니다.
수소 연료전지 자동차(FCEV) : 기존의 전기차와 더불어 수소 연료전지를 사용하는 친환경 모빌리티 기술이 주목받고 있습니다.
철강 및 화학 산업 : 철강 생산 과정에서 발생하는 탄소 배출을 줄이기 위해 수소 환원 제철(Hydrogen Direct Reduction) 기술과 함께 활용될 수 있습니다.

블루 수소는 현재의 에너지 시스템을 점진적으로 탈탄소화하면서도 현실적인 비용과 효율성을 유지할 수 있는 중요한 대안입니다. 향후 CCS 기술이 발전하고, 수소 공급망이 더욱 확대되면서 블루 수소의 활용 범위는 더욱 넓어질 것으로 기대됩니다.

4. 블루 수소의 선두 주자 기업

셸(Shell)은 네덜란드에 본사를 둔 글로벌 에너지 기업으로, 블루 수소 생산 및 탄소 포집·저장(CCS) 기술 개발에 적극적으로 투자하고 있습니다. 특히 캐나다에서 ‘Quest CCS’ 프로젝트를 운영하며, 블루 수소 생산과 함께 이산화탄소 포집을 수행하고 있습니다. 이를 통해 온실가스 배출을 줄이고 지속 가능한 에너지 전환을 실현하는 데 기여하고 있습니다.

BP(British Petroleum)는 영국을 대표하는 에너지 기업으로, 블루 수소 및 CCS 기술을 활용한 대형 프로젝트를 추진하고 있습니다. 특히 ‘H2Teesside’ 프로젝트를 통해 2030년까지 연간 100만 톤의 블루 수소를 생산하는 것을 목표로 하고 있으며, 이를 통해 탄소중립 사회로의 전환을 앞당기기 위해 노력하고 있습니다. BP는 영국 내 산업체와 협력하여 탄소 배출을 감축하는 데 주력하고 있습니다.

에어리퀴드(Air Liquide)는 프랑스의 산업가스 전문 기업으로, 블루 수소 생산 및 수소 인프라 구축에서 중요한 역할을 수행하고 있습니다. 현재 미국 텍사스에서 CCS 기반 블루 수소 생산시설을 운영하며, 친환경 수소 생태계를 확장하는 데 기여하고 있습니다. 또한, 지속 가능한 에너지 기술 개발을 통해 수소 경제 활성화에 힘쓰고 있습니다.

에퀴노르(Equinor)는 노르웨이의 국영 석유 및 가스 기업으로, 블루 수소 개발과 탄소 포집 프로젝트에 집중하고 있습니다. 영국과 협력하여 ‘H2H Saltend’ 프로젝트를 추진하고 있으며, 이를 통해 유럽 내 수소 기반 에너지 전환을 선도하고 있습니다. 에퀴노르는 탄소 배출을 줄이면서도 안정적인 에너지를 공급할 수 있는 방안을 지속적으로 모색하고 있습니다.

엑손모빌(ExxonMobil)은 미국의 대표적인 석유·가스 기업으로, CCS 기술을 활용한 블루 수소 생산을 확대하고 있습니다. 현재 텍사스에서 대규모 CCS 및 블루 수소 프로젝트를 추진하며, 탄소 배출을 효과적으로 감축할 수 있는 방안을 마련하고 있습니다. 이를 통해 화석연료 사용으로 인한 환경 영향을 최소화하면서 지속 가능한 에너지 공급망을 구축하고자 합니다.

SK E&S는 국내에서 최대 규모의 블루 수소 사업을 추진하는 기업으로, 인천 블루 수소 플랜트를 통해 연간 25만 톤의 블루 수소를 생산할 계획을 세우고 있습니다. 이를 통해 한국의 수소 경제 활성화에 기여하고, 탄소 중립 목표 달성에 앞장서고 있습니다. SK E&S는 수소 생산뿐만 아니라 저장 및 운송 인프라 구축에도 적극적으로 참여하고 있습니다.

포스코는 철강 산업에서 수소 환원 제철 기술을 적용하기 위해 블루 수소 생산에 관심을 기울이고 있습니다. 친환경 철강 생산 기술을 개발하며, 블루 수소를 활용한 탄소 저감형 제조 공정을 연구하고 있습니다. 이를 통해 철강 산업의 탄소 배출을 줄이고 지속 가능한 생산체계를 구축하는 데 기여하고 있습니다.

5. 블루 수소를 위한 글로벌 정책

전 세계적으로 블루 수소를 활용한 탄소중립 전략이 확대되고 있으며, 여러 국가 및 기업들이 적극적으로 투자하고 있습니다.

유럽연합(EU)은 ‘The European Green Deal’의 일환으로 블루 수소와 그린 수소를 결합한 수소경제 로드맵을 추진 중입니다.
미국은 바이든 정부의 ‘청정 수소 이니셔티브’에서 블루 수소 생산을 위한 CCS 기술에 대한 연구개발을 지원하고 있습니다.
한국은 ‘수소경제 로드맵 2040’을 통해 블루 수소 생산 및 활용 기술을 적극 육성하고 있습니다.

(2040년까지 수소전기차 620만대 생산할 계획이며, 내수는 290만대, 수출은 330만대를 목표로 하는 내용)

셸(Shell), BP, 에퀴노르(Equinor) 등 글로벌 에너지 기업들은 블루 수소 생산과 탄소 포집 기술을 활용한 프로젝트를 확대하고 있습니다.

블루 수소는 그린 수소로 가기 위한 현실적인 대안이자 지속 가능한 에너지 전환의 핵심 요소로 자리 잡고 있습니다. 향후 기술 발전과 정책적 지원이 더욱 강화된다면, 블루 수소는 친환경 에너지 체계의 중요한 축이 될 것이라고 생각합니다.