수소(Hydrogen) 색깔 분류란?

수소(Hydrogen) 색깔 분류란?

수소는 무색으로 눈에 보이지 않는 기체이지만 그 생산 방법과 공급원에 따라 다양한 "색"으로 분류됩니다. 이러한 색상 분류 체계는 수소 생산과 관련된 환경 영향과 기술적 과정을 구별하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어 "그린(Green)" 수소는 재생 가능 에너지를 사용하여 생성되고, "그레이(Grey)" 수소는 화석 연료를 통해 생성됩니다. 전 세계가 지속 가능한 에너지 해 방안에 초점을 맞추고 있는 상황에서 이러한 분류를 이해하는 것은 산업 이해관계자와 소비자 모두에게 중요해지고 있습니다. 수소의 색깔 분류는 단순한 구분 이상으로 에너지 정책, 투자 결정, 환경 영향 평가의 핵심 요소로 인식되고 있습니다.

 

수소

 

 

수소 분류의 개요와 중요성

수소의 색깔 분류는 환경 및 경제적인 영향을 이해하는 데 도움이 됩니다. 각각의 색상은 화석 연료 기반에서 재생 가능 에너지원에 이르기까지 다른 수소 생산 방법을 나타냅니다. 이 분류는 수소 생산과 관련된 탄소 배출량을 파악하는 데 도움이 되며 정책 결정에 반영됩니다. 

 

색상 분류의 중요성은 다음과 같습니다.

• 환경 영향 평가: 각 색상은 특정 생산 방법의 탄소 배출량을 나타내고 있어 환경 영향의 비교를 수월하게 합니다.
• 정책 결정: 정부와 기업은 이 분류를 사용하여 깨끗한 수소 생산을 촉진하는 정책을 수립할 수 있습니다.
• 투자 유도: 투자자들은 색상 분류를 기반으로 더 지속 가능한 수소 생산 방식에 자금을 투입할 수 있습니다.
• 기술 발전 촉진: 각 색상의 특성을 이해함으로써, 연구자들이 보다 효율적이고 친환경적인 수소 생산기술을 개발하도록 장려합니다.

전 세계 각국이 탄소 중립 목표를 달성하기 위해 노력하는 가운데 사용되는 수소의 종류는 아는 것은 전략적 계획과 지속 가능한 에너지 이행 달성에 필요합니다. 수소 경제로의 전환은 이 색상 분류 시스템을 통해 보다 체계적이고 효과적일 수 있습니다.

 

그레이 & 블랙 수소 - 화석 연료 기반 수소

그레이와 블랙 수소는 주로 천연가스와 석탄 등 화석연료를 사용해 스팀 메탄의 개질과 석탄가스화 등의 과정을 거쳐 생산됩니다. 이러한 방법은 대량의 이산화탄소를 발생하여 온실가스 배출을 증가시킵니다. 

 

그레이 수소

• 생산 방법: 주로 천연가스의 스팀 메탄 개질에 의해 제조됩니다.
• 환경 영향: 수소 1kg당 약 9~12kg의 이산화탄소를 배출합니다.
• 현재 상황: 전 세계 수소 생산의 약 95%를 차지하며 현재 가장 경제적인 방법입니다.

블랙 수소

• 생산 방법: 석탄의 가스화에 의해 제조됩니다.
• 환경 영향: 그레이 수소보다 더 많은 이산화탄소를 배출하여 수소 1kg당 약 18~20kg의 이산화탄소를 배출합니다.
• 현재 상황: 주로 석탄이 풍부한 국가에서 사용되며 가장 환경에 유해한 수소 생산 방법입니다.

그레이 수소와 블랙 수소는 가장 일반적이고 비용 대비 효과가 높은 방법이지만, 환경에 미치는 영향은 지속 가능성 목표를 달성하는 데 문제가 되고 있습니다. 따라서 이러한 방법에서보다 더 청정한 대체 방법으로 수소 생산을 요구하는 목소리가 높아지고 있습니다. 

 

블루 & 터쿠아즈 수소 - 저탄소 전환 단계의 수소

블루와 터쿠아즈 수소는 화석 연료 기반 수소 생산의 환경 영향을 줄이기 위한 중간 단계입니다.

 

블루 수소

• 생산 방법: 그레이 수소와 같이 천연가스에서 생산되지만 이산화탄소 배출량을 줄이기 위해 탄소 포집 및 저장(CCS) 기술을 적용하여 배출합니다.
• 환경 영향: CCS 기술로 이산화탄소 배출량을 85~95% 줄일 수 있습니다.
• 장점: 기존 인프라를 활용할 수 있어 적용이 상대적으로 용이합니다.
• 단점: CCS 기술 비용과 비용 대비 효율성에 대한 우려가 있습니다.

터쿠아즈 수소

• 생산 방법: 메탄 열분해에 의해 생성되며, 이산화탄소 대신 고체 탄소를 배출합니다.
• 환경 영향: 이산화탄소는 거의 배출되지 않고 배출된 고체 탄소는 산업용 연료로 사용할 수 있습니다.
• 현재 상황: 아직 개발 단계지만 이산화탄소 배출량을 감소시킬 수 있습니다.
• 과제: 대규모 생산을 위한 기술적인 발전이 필요합니다.

블루 수소와 터쿠아즈 수소는 경제성을 유지하면서 수소 생산의 탄소 배출량을 줄이기 위한 단계입니다. 이는 완전한 탈탄소화로 가기 위한 과도기적인 해결 방안으로 여겨지고 있습니다.

 

그린 수소 - 재생 에너지의 미래

그린 수소는 가장 친환경적인 수소 생산 방식입니다.

 

그린 수소

• 생산 방법: 풍력, 태양광, 수력 등의 재생 에너지원을 사용하여 물의 전기분해를 통해 생산됩니다.
• 환경 영향: 이산화탄소 배출이 0으로 가장 지속 가능한 생산 방식입니다.
• 장점: 완전한 탈탄소화를 가능하게 하여 재생 에너지 저장 및 운송 매체로 사용할 수 있습니다.
• 과제: 현재 생산 비용이 많이 들 대규모 생산을 위한 인프라가 부족한 상황입니다.

그린 수소는 산업 분야에서 화석 연료를 대체할 수 있고, 운송 및 에너지 저장 측면에서도 활용될 수 있습니다. 기술 발전과 비용 감소에 따라 그린 수소는 글로벌 탄소 중립 달성에 중추적인 역할을 할 것으로 기대되고 있습니다. 그러나 인프라 개발과 확장성 등의 과제가 해결되어야 광범위하게 적용될 수 있습니다. 지속해서 많은 국가와 기업들이 그린 수소 기술 개발과 인프라 구축에 투자하고 있어 앞으로 더욱 경쟁력 있는 에너지원이 될 것으로 전망됩니다.

 

핑크 & 옐로우 수소 - 기타 생산 방식

핑크 수소와 옐로우 수소는 그린 수소 이외의 저탄소 또는 무탄소 수소 생산 방식입니다.

 

핑크 수소

• 생산 방법: 원자력 에너지를 사용하여 전기분해를 통해 수소를 생산합니다.
• 장점: 대규모 수소 생산을 위해 안정적이고 지속적인 에너지 공급이 가능하며, 이산화탄소 배출이 없습니다.
• 단점: 원자력의 방사 폐기물 관리에 대한 우려 사항과 대중의 부정적인 인식이 있습니다.
• 현재 상황: 프랑스와 같은 원자력 발전 비중이 높은 국가에서 관심을 받고 있습니다.

옐로우 수소

• 생산 방법: 태양광 에너지만을 사용하여 전기분해를 통해 수소를 생산합니다.
• 장점: 완전히 재생 가능하 청정한 에너지원을 사용하며, 태양광이 풍부한 지역에서 효과적으로 생산이 가능합니다.
• 단점: 태양 에너지의 간헐성으로 지속적인 생산의 어려움이 따르고 초기 투자 비용이 높을 수 있습니다.
• 현재 상황: 특히 사막 지역에서의 활용 가능성이 높고 태양광 기술 발전과 함께 관심이 증가하고 있습니다.

핑크 수소와 옐로우 수소는 수소 공급망을 다양화하고 화석 연료에 대한 의존도를 줄이는 데 나름의 역할을 하고 있습니다. 이는 각각의 장단점을 갖고 있기 때문에 지역 특성과 에너지 정책에 따라 선택적으로 사용될 수 있습니다.