지자체 수소전지 트램 사업, 친환경성 떨어진다[기고/김동찬]

각 지방자치단체가 제안하여 도시철도망 구축계획에 반영된 트램(노면전차)은 전국적으로 29곳 노선에 이르나 실제 공사를 시작한 곳은 위례선 노선 1곳에 불과하다고 한다. 트램을 가동하는 동력원은 전기로, 전기를 공급하는 방법(급전 방식)에 따라 가선(차량에 전기를 공급하는 전선) 방식과 무가선 즉 전선 없는 방식으로 구분된다. 무가선 급전 방식은 배터리, 지면, 수소연료전지 급전 방식으로 분류된다. 일부 지자체는 수소연료전지 급전 방식 트램에 대해 친환경적이고 탄소 중립에 크게 기여한다고 강조하고 있다.

수소연료전지란 수소가 가진 화학에너지를 전기화학 반응을 통해 전기에너지로 직접 변환하는 발전장치로 발전 효율이 높고 유해물질 배출이 없어 친환경 에너지로 평가된다.

문제는 수소의 제조 방법이다. 수소의 제조 방법은 석유화학, 제철공장 배출 부생가스로부터 수소 분리(부생수소), 석유 원료, 천연가스를 개질해 만드는 개질수소, 유기성폐기물의 발효가스(바이오가스)를 개질해 만드는 바이오수소, 물의 전기분해에 의한 수전해수소 등이 있다. 부생수소 가격이 낮은 편이나 물량에 한계가 있고, 가장 많이 사용되는 것은 석유화학 원료나 천연가스 개질수소다.

그런데 이 수소를 만들기 위한 수증기 개질 공정에서 온실가스인 이산화탄소가 다량 배출된다. 또 직간접 전기에너지를 많이 사용한다. 수소 자체는 청정에너지이나 제조 과정에서 배출되는 이산화탄소량은 화석연료 또는 유기성폐기물(음식물쓰레기, 하수슬러지)을 직접 연소하는 경우와 비슷하다. 최근 지자체에서는 유기성폐기물을 활용해 생산한 바이오가스를 보일러, 열병합발전소 등의 연료로 사용하거나, 가스엔진 발전, 그리고 수소차 연료전지 공급용으로 사용한다. 그런데 사용 방법에 따른 이산화탄소 배출량을 보면 직접 연소하는 경우와 별 차이가 없다.

이처럼 수소 자체는 친환경적이나 현재 수소를 제조하는 과정과 거기서 배출되는 이산화탄소량을 감안하면 과연 수소연료전지 트램이 친환경적이고 탄소중립성이 있다고 할 수 있을지 의문이다. 트램 선정을 위한 포퓰리즘은 아닐지 경계해야 할 것이다.

김동찬 전 한국에너지기술연구원 에너지환경연구부장