"수소 폭발할라, 암모니아 냄새날라"…주민수용성 걸림돌

[다가오는 수소경제]
수소폭탄에서 비롯된 '수소 포비아'
분산형 발전도 주민 수용성 해결 관건

"폭탄 공장에 폭탄 몰아주기다"

SKE&S가 SK인천석유화학 공장에 추진 중인 액화수소플랜트를 두고 지역주민과 환경단체들이 강하게 반대하고 있다. 이들은 폭발 위험성이 높은 석유화학 공장에 수소 관련 시설이 들어서면 지역사회의 안전을 크게 위협할 것이라고 주장한다.

환경단체들이 인천 서구청에서 수소공장 허가 규탄 기자회견을 진행하고 있다

한편 지난달 SK에코플랜트는 미국 코내티컷주 스탬퍼드 병원과 툴리 보건소에 총 2.7MW 규모 수소 연료전지를 설치했다. 무엇보다 안전이 강조되는 의료시설에 수소 설비가 들어선 것이다.

캐슬린 실라드 스탬퍼드헬스 최고경영자(CEO)는 "연료전지는 24시간 끊김없이 전기를 공급하는 것은 물론 보다 깨끗한 공기를 제공하는 만큼 병원에 적합한 전력공급 시스템"이라며 SK에코플랜트에 감사를 전했다.

SK에코플랜트 아메리카스가 미국 스탬퍼드 병원에 설치한 연료전지 발전소 전경

차세대 에너지원으로 수소가 떠오르고 있지만 국내 수소 사업은 곳곳에서 암초에 부딪히고 있다. 바로 주민 수용성이다. 수소경제를 가로막는 기우(杞憂)는 '수소는 폭발한다', '위험하다'는 인식을 바탕으로 하고 있다. 정부가 수소 분야에서 먼저 추진하는 수소 분산형 발전도 좁은 국토나 높은 인구밀도 등 고려하면 주민 수용성 문제 해결이 관건이다.

작년 말 무산된 송도 수소연료전지 발전사업도 주민 수용성 부족이 원인이었는데, 지자체가 송도 주민 1만2000여명을 대상으로 진행한 설문조사에서 응답자의 92%가 반대 의사를 표명했다. 폭발 위험성이 크다는 인식이 때문이었다.

또 수소차를 구매할 때 흔히 폭발 위험성을 얘기하는데 이는 수소폭탄에서 비롯된 '수소 포비아(Phobia·공포증)'다. 수소폭탄은 원자폭탄 보다 수십, 수백배 파괴력을 가지고 있다. 수소폭탄이 서울 상공에서 터지면 서울시 전체가 사라질 수 있는 가공할 위력을 발휘한다. 현재 미국, 영국, 프랑스, 러시아, 중국 등이 실전에 배치한 대부분의 핵무기가 수소폭탄이다.

수소폭탄은 원자폭탄을 기폭제로 이용해 1억℃ 이상 고온을 일으켜서 수소의 핵융합을 일으켜 폭발력을 증가시키는 원리다. 수소만으로 필수적인 고온 상태를 만들 수 없다.

또 수소폭탄의 핵심 원료는 중수소와 삼중수소다. 수소차의 원료나 연료전지에서 나오는 수소(경수소)와는 다르다. 지구상에 존재하는 수소 동위원소 중에 경수소는 99.985%를 차지하며, 중수소는 0.015%에 불과해 자연적으로 구하기도 어렵다. 삼중수소는 중수소를 활용해 인위적으로 만들어야 한다. 연료전지나 수소차가 수소폭탄처럼 대규모로 폭발할 위험성은 희박하다는 얘기다.

수소차나 수소충전소의 연료탱크가 폭발할 수 있다는 것도 흔한 오해다. 현재 상업적으로 활용하는 수소는 저장, 이동하기 위해 고압으로 압축해야 한다. 문제는 금속과 수소가 닿으면 금속이 수소를 흡수해 부서지는 수소 취성(脆性) 현상이 발생하는데 이를 방지하기 위해 탄소섬유로 만든 탱크를 사용한다.

탄소섬유 탱크는 터지는 대신 찢어지면서 수소의 누출을 유도한다. 수소는 공기보다 14배나 가볍기 때문에 탱크에서 누출된 수소는 곧바로 공기 중으로 날아가게 된다. 자연적으로 폭발할 수 있는 조건이 만들어지기는 쉽지 않다.

2021년 12월 수소를 실은 탱크로리에서 화재가 발생했을 때도 수소만 태웠을 뿐 탱크로리가 폭발하지는 않았다. 당시 인명피해 없이 약 30분 만에 진압된 바 있다.

또 수소 연료전지는 전기를 이용한 화학반응이 이뤄지기 때문에 연소 과정이 없다. 화석발전과 달리 온실가스 배출이 없고 전기와 열, 물만 배출된다. 연료전지에는 가스 누출이나 전지 내 압력, 온도변화가 감지되면 비상정지 장치도 갖추고 있다.

수소와 비교해 액화가 쉽고 이동성이 뛰어나 수소 운반체나 온실가스 배출 저감을 위한 혼합연소 발전의 역할이 기대되는 암모니아도 독특한 냄새나 독성으로 인해 부정적인 인식이 존재한다.

하지만 국내 유통 과정을 보면 대부분 지하 배관을 통해 이송되고 있다. 일반인이 접촉할 가능성이 희박하다. 국내 최대 암모니아 유통사인 롯데정밀화학의 경우 1964년 설립 이후부터 60여년 동안 암모니아 유출 사고는 단 한 건도 발생하지 않았다.

국가 수소안전전담기관인 한국가스안전공사 관계자는 "수소충전소 구축 시에 사전 안전영향평가제도를 마련해 안전성 확보 방안을 시행하고 평가 결과를 주민에게 공개해 신뢰도와 수용성을 제고할 수 있도록 하고 있다"고 설명했다.

오현길 기자 ohk0414@asiae.co.kr