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과학과 놀자

물을 전기분해해서 얻는 청정 에너지죠

탄소중립 목표 달성을 위해 그린수소가 대안 에너지로 주목받고 있다. 그린수소는 물의 전기분해를 통해 만들어진 수소로, 재생에너지의 전기를 이용해 생산한다. 생산과정에서 이산화탄소와 같은 대기오염 물질을 배출하지 않는다. 어떻게 대기오염 물질 배출 없이 연료를 만들어내는 걸까. 수소는 우주에 가장 풍부한 원소다. 우주의 75%를 구성하고 있고, 태양계의 70.7%를 차지한다. 정작 지구상에서 수소가 차지하는 비율은 1억분의 5 수준이다. 지구중력으로 붙잡아두기에는 지극히 가볍기 때문에 수소 분자 상태를 유지하기 힘든 것이다. 단독으로 존재하는 경우가 드물 뿐, 수소는 지구상에서도 물, 철광석, 화석연료 등에 결합한 형태로 존재한다. 이런 물질에서 수소를 분리해 에너지자원으로 이용하는데, 철강·금속 가공·전력 발전 등 쓰임이 다양하다. 비교적 대용량, 장시간 저장이 가능하고 액체, 기체 등 다양한 형태로 보관이 가능하기 때문이다. 또 무게가 가벼워 수소연료전지차(수소차)를 비롯해 로켓, 우주선의 추진 연료로도 사용된다. 수소가 수소연료전지에서 연료로 이용될 때는 물의 전기분해 역반응이 일어난다. 전지 속의 수소가 공기 중의 산소와 반응해 전기에너지를 발생시키는 화학반응이 일어나는 것이다. 부산물로 일부 열과 물이 나오지만, 어떠한 대기오염 물질도 나오지 않는다. 수소 공급만 원활히 이뤄지면 에너지를 지속적으로 생산할 수 있다. 그러나 수소라고 다 같은 수소가 아니다. 생산방식에 따라 ‘그레이수소’ ‘블루수소’ ‘그린수소’ 세 가지로 분류된다. 먼저 그레이수소는 천연가스나 석탄과 같은 화석연료에서 분리한 수소다. 천연가스를 고온, 고압

글로벌 철강기업 포스코의 탄소 중립 경영…저탄소 기술 개발로 2050년 ㏜ 배출 '0' 달성, 수소사업도 앞장

글로벌 철강 기업인 포스코가 2050년까지 ‘탄소중립(Carbon Neutral)’ 달성을 선언했다. 기후변화 대응이 인류의 최대 도전 과제로 떠오른 가운데 이산화탄소(CO2) 배출이 불가피한 철강업의 특성을 고려하면 의미 있는 선언이다. 특히 중국과 일본을 포함해 대형 용광로 생산체제에 기반하고 있는 아시아 철강사로는 처음으로 탄소중립 계획을 공식적으로 발표한 것이어서 매우 도전적인 목표를 수립했다는 평가다. 저탄소 기술 등 개발 박차포스코는 지난해 12월 수소사업 진출을 선언한 데 이어 올초 산업가스·수소사업부를 최고경영자(CEO) 직속으로 신설했다. 또한 2050 ‘CO2 배출량 제로(0)’ 실현을 위해 무(無)탄소(carbon free) 제철기술 개발 조직인 ‘저탄소공정연구그룹’을 신설하는 등 탄소중립 시대를 선도하기 위해 박차를 가하고 있다. 탄소포집저장활용(CCUS)이나 수소환원제철과 같은 혁신적인 기술 개발로 ‘그린스틸’을 생산할 수 있는 ‘저탄소 경쟁력’을 ‘100년 기업 포스코’ 실현의 주요 시금석으로 삼겠다는 계획이다.특히 포스코는 2030년 20%, 2040년 50% 감축이라는 중단기 목표와 단계적인 실행 방안을 제시했다. 1단계로 에너지효율 향상과 경제적 저탄소 원료로 대체하고, 2단계에는 스크랩(철강 부산물) 활용 고도화와 CCUS 적용, 3단계에서는 기존 직접제강법(FINEX) 기반의 수소환원제철 기술을 개발해 궁극적으로 수소 환원과 재생에너지에 기반한 탄소중립 제철 공정을 구현한다는 계획이다.최정우 포스코 회장은 “탄소중립 달성 과정에서 많은 도전에 직면할 뿐만 아니라, 혼자서 해낼 수는 없고 이해관계자들과 지속적인 커뮤니케이션과