"앞으로 수천 년 쓸 수 있는 에너지다!" 

에너지 대 전환 시대가 다가왔다. 글로벌 에너지 시장은 이제 21세기 석유를 차지하기 위해 골드 러시 중이다.

수소는 미래 석유로 여겨진다. 그 중에서 백색 수소(천연 수소)는 가장 주목받는 에너지원이다.

불과 몇 년 사이 수소 활용은 극적으로 확대되었다. 4년 전 10개 기업이었던 천연 수소 매장지를 찾는 기업은 현재 40개에 달한다.

이러한 추세는 에너지 산업이 변화하고 있다는 증거다. 그러나 현재 아프리카 말리의 소규모 프로젝트를 제외하고 상업적으로 실행 가능한 백색 수소 광구는 없다.

말리 수도 바마코에서 60km 떨어진 부라케부구 마을에 위치한 이 광구는 캐나다 기업인 페트로마가 운영하고 있다.

그렇다고 해서 백색수소 탐사가 끝난 것은 아니다.

여러 대륙에 걸쳐 8개국이 탐사 작업을 수행 중이다. 한국, 프랑스, 스페인, 알바니아, 콜롬비아, 미국, 호주, 캐나다가 주도 국가다.

그렇다면 왜 백색 수소가 미래 석유라 불리는 가?

백색수소는 일단 회색 수소(그레이 수소) 보다 추출 및 정제 비용이 저렴하기 때문이다.

노르웨이 에너지 기업인 리스타드(Rystad)는 "화석 연료를 사용해 생산되는 회색 수소 가격은 평균 킬로 당 2달러 미만인 반면, 그린 수소 가격은 3배 이상 높다"고 지적한다. 백색 수소 가격은 킬로당 약 1달러이다.

탄소 발자국도 다른 형태 수소보다 낮다는 점도 기후 위기 시대에서 주목받는 이유다.

매장지의 순도가 높을 수록 수소를 추출할 때 배출되는 이산화탄소가 적다.

그렇지만 아직 백색 수소를 산업적 규모로 추출하지는 못하고 있다.

추출-운송-유통-저장에 대한 기술적 문제는 풀어야할 숙제다.

프랑스에서 대량 발견된 백색 수소 

지난 해 프랑스 에너지 공사는 로렌 탄광에서 막대한 양의 천연 수소가 매장되어 있다고 발표했었다. 추정치는 약 460억 톤으로 이는 현재 전 세계 연간 수소 생산량의 절반에 해당한다. 이 소식에 프랑스는 수소 산업의 전환점이 될 것이라며 고무된 상태이다.

로랑 파브르 플라스틱 옴니움 대표는 "백색 수소는 천연 수소이다. 오늘날 생산하고 대량으로 사용되는 녹색 또는 회색 수소와 달리 백색 수소는 지구 어딘가에 존재하며 많은 양이 존재한다. 있는 그대로 사용할 수 있으며, 미래의 석유가 될 것이다"라고 설명했다.

이어, 그는 "미국, 말리, 호주 최근에는 프랑스에서 발견되었으므로 운송 및 산업 인프라 전반에서 수소 개발을 위한 매우 강력한 촉진제가 될 것"이라고 덧붙였다.

이번 발견은 거의 우연의 결과다. 원래 이 연구 프로젝트는 로렌 지역의 지층에 다량으로 존재하는 메탄, 특히 갱내 가스를 연구하기 위한 것이었다.

로렌 탄광의 메탄을 정량화하기 위해 연구진은 직경 6센티미터에 불과한 갱도를 통해 1,000미터 이상 깊이까지 내려갈 수 있는 특별한 탐사선을 설계했다. 2022년 말 연구진은 지하 1,000미터에서 수소 농도가 15%를 초과하는 것을 발견했다.

연구진에 따르면 3,000미터 깊이에서는 수소 함량이 90%를 초과할 수도 있으며, 이는 현재 전 세계 연간 수소 생산량의 절반 이상에 해당하는 약 4,6000만 톤의 천연 수소가 매장된 것으로 추측하고 있다. 그러나 이는 어디까지나 가설이며 더 깊은 시추를 통해 확인되어야 한다.

더불어, 자원을 추출하고 생산하는 문제까지 아직 갈 길이 멀다. 신뢰할 수 있는 산업 모델 개발을 위해 2년을 투자한 자크 피노롱은 "이 자원의 산업적 이용이라는 관점에서 우리는 가스 및 석유 산업의 전통적인 활용 모델을 잊고 모든 것을 새롭게 발명해야 한다"라고 강조했다. 현재까지 1킬로미터 이상의 깊이에서 수소를 다른 가스와 분리할 수 있는 기술은 없다.

그렇지만 프랑스 에너지 공사는 이 백색 수소에 대한 긍정적인 미래를 확신하고 있다. 프랑스 에너지 공사의 전무이사인 앙투안 포시날은 France3와의 인터뷰에서 "추출된 자원의 향후 주요 용도를 이미 예상하고 있다"라며, "우리는 독일과 그랑-에스트 지역(프랑스 동부 지방)을 연결하여 주요 산업에 공급하고 이를 백색 수소로 전환하는 MosaHyc 파이프라인 프로젝트에 근접해 있다"라며 실현 가능성을 전했다.

리스타드의 수소 연구 책임자인 민 코이 레는 "아직 초기 단계이고 불확실성이 많지만, 백색 수소는 청정 수소 분야의 판도를 바꿀 수 있는 잠재력을 갖고 있다"라고 말한다.

백색 수소 잠재력은 여전히 무한하다. 미국 지질 조사국은 2022년 모델 발표를 통해 전 세계 백색 수소 매장량을 효율적으로 포집하면 수천 년 동안 전 세계 에너지 수요를 충족할 수 있다고 발표한 바 있다.

에코저널리스트 쿠 ecopresso23@gmail.com