탄소중립은 지구 온난화의 주범인 이산화탄소 배출을 줄이고 흡수량을 늘려 실질적인 배출량을 영으로 만드는 인류 공통의 숙제입니다. 2021 글로벌 기계기술 포럼에서는 이 거대한 과제를 해결할 핵심 열쇠로 수소 기계 기술을 제시했습니다. 수소는 에너지 다소비 제조업 중심의 국가 경제 구조를 친환경으로 재편하고, 전 지구적 기후 위기를 극복할 수 있는 실질적인 방안으로 주목받고 있습니다. 단순한 선언을 넘어 기술적 실현 가능성을 모색하는 이번 논의는 미래 세대를 위한 필수적인 발걸음이 될 것입니다.

최근 세계 곳곳에서 발생하는 기록적인 폭염과 대홍수, 산불 등 이상기후 현상은 탄소중립이 더 이상 미룰 수 없는 생존의 문제임을 시사합니다. 이러한 위기를 기회로 바꾸기 위해서는 일상적인 노력과 더불어 혁신적인 과학기술의 발전이 뒷받침되어야 합니다. 과거에는 탄소중립이 선언적 의미에 그쳤다면, 이제는 기후변화 대응 기술개발 촉진법 제정과 같은 제도적 기반 위에서 반드시 달성해야 하는 현실적 목표가 되었습니다. 특히 수소는 에너지 수요의 상당 부분을 담당하며 탄소 감축에 결정적인 역할을 할 것으로 기대됩니다.

전통적인 강자가 뚜렷한 다른 기술과 달리 수소 기술은 세계적으로 이제 막 싹을 틔우기 시작했으며, 그만큼 다양한 기회가 열려 있는 도전적인 영역입니다.

수소 경제는 재생에너지의 고질적인 문제인 수요와 공급의 불일치를 해결할 수 있는 최적의 대안입니다. 태양광이나 풍력으로 생산된 잉여 전력을 활용해 수소 형태로 저장하면 필요할 때 언제든 에너지로 사용할 수 있기 때문입니다. 국제에너지기구 등의 분석에 따르면 수소는 향후 글로벌 에너지 수요의 상당 부분을 차지하며 매년 수십억 톤의 이산화탄소를 감축하는 데 기여할 전망입니다. 우리나라도 수소 경제 활성화 로드맵과 수소법 제정을 통해 세계 시장을 선도하기 위한 체계적인 준비와 관련 인프라 구축을 이어가고 있습니다.

대용량 수소의 안정적인 저장과 운송을 위해서는 기체 수소를 영하 253도로 냉각해 부피를 800분의 1로 줄이는 액화 기술이 필수적입니다. 현재 국내에서는 상용급 수소 액화 플랜트 국산화를 위한 연구개발이 활발히 진행되고 있으며, 이는 해외 기술 의존도를 낮추고 독자적인 산업 경쟁력을 확보하는 밑거름이 될 것입니다. 액체수소는 수소차나 버스 같은 모빌리티를 넘어 선박과 항공기 등 대형 운송 수단에 에너지를 공급하는 데 핵심적인 역할을 수행하며 차세대 에너지 인프라의 중심축으로 자리매김할 것으로 보입니다.

해외에서 생산된 청정 수소를 대량으로 도입하기 위한 방안으로 암모니아가 크게 주목받고 있습니다. 암모니아는 액체수소보다 부피당 수소 저장 밀도가 높고 상온 부근에서 비교적 쉽게 액화되어 이송과 보관이 용이하다는 장점이 있습니다. 이미 구축된 화학 인프라를 활용할 수 있어 단기적인 수출입 활성화에 유리하며, 최근에는 암모니아를 직접 연료로 사용하는 가스터빈이나 연료전지 기술 개발도 병행되고 있습니다. 이러한 다각적인 저장 및 운송 기술의 발전은 국가 간 에너지 협력을 강화하고 글로벌 수소 공급망을 완성하는 핵심 요소입니다.

수소 기술로의 전환은 기존의 탄소 기반 제조업이 사양 산업이 아닌 새로운 성장 동력으로 거듭나는 계기가 될 것입니다. 세계적인 경쟁력을 보유한 국내 LNG 운송 선박 기술과 플랜트 건설 역량에 수소 관련 원천 기술을 접목한다면, 전 세계적인 수소 인프라 구축 시장에서 독보적인 우위를 점할 수 있습니다. 대용량 수전해 장치부터 수소 액화 플랜트, 암모니아 하역 터미널에 이르기까지 수소 전주기를 아우르는 기계 기술의 혁신은 국가 산업 구조를 고도화하고 탄소중립 시대의 경제 강국으로 도약하는 중요한 발판이 될 것입니다.

수소 사회로의 성공적인 안착을 위해서는 기술적 완성도뿐만 아니라 대중의 인식 변화와 안전성 확보가 병행되어야 합니다. 수소는 이미 산업 현장에서 오랜 기간 안전하게 관리되어 온 에너지원이며, 정부와 연구 기관은 이를 국민이 안심하고 사용할 수 있도록 제도적 장치와 안전 관리 체계를 더욱 촘촘히 구축하고 있습니다. 과학기술계와 산업계, 그리고 정부가 역량을 결집해 나간다면 탄소중립은 충분히 도달 가능한 미래가 될 것입니다. 기계연구원을 비롯한 전문가들의 끊임없는 도전은 지속 가능한 지구를 만드는 원동력이 될 것입니다.