수소에너지 뜨는 이유, 수소 종류 3가지 및 관련주

수소에너지 뜨는 이유, 수소 종류 3가지 및 관련주

 

지난번 현대차 수소 데이 하이드로젠 웨이브를 소개하면서 수소가 각광받는 재생에너지 원이라고 소개한 바 있다. 왜 수소가 각광받는 것일까? 그래서 이번 글에서는 수소란 무엇인지, 왜 수소 에너지가 주목받고 있는지, 수소 종류 및 관련 기업에는 어떤 것이 있는지 등을 알아보려고 한다.

 

 

수소에너지, 수소가 뜨는 이유

 

수소는 영어로 Hydrogen이라고 한다. 그리스어 물(Hydro)을 만든다 (genes) 합성어에서 유래되었다. 수소는 자연계에 존재하는 원소 중 가장 작은 원자들로 구성된다. 수소 원자 2개가 결합한 이원자 분자 형태가 가장 안전한 형태이며 이를 H2 라고 한다.

 

수소가 각광받고 있는 이유는 무엇일까? 우선 수소는 원소 중 가장 가벼우며 우주 질량의 약 75%, 원자 개수로는 약 90%를 수소가 차지하고 있을 정도로 풍부하다. 지역적으로 어느 한 곳에만 특화된 에너지원이 아니라는 소리이다. 태양광이나 풍력 에너지의 경우, 지역성에 의해 국가별로 큰 차이가 있는 재생에너지원이다. 반면 수소는 지구 어느 곳이나 별 차이 없이 풍부하다. 이러한 수소의 보편성 때문에 최근 더욱 각광받고 있다.

 

또한 수소가 에너지를 만드는 수소의 특성도 주목해야 한다. 수소(H2)가 산소(O2)와 만나면 물이 된다. 순수한 수소는 가연성과 반응성이 매우 높다. 수소와 산소가 만나 점화되면 연소반응이 일어나고 이러한 점화 과정이 연쇄적으로 수소가 연소되면 방대한 량의 에너지가 발생된다. 현재 지구에서 로켓 발화에 수소 연료가 쓰이고 있을 만큼 에너지가 폭발적이기도 하다. 또한 수소는 매우 가볍기 때문에 풍선이나 비행선 연료로도 사용되어 왔다. 이 과정에서 매연이 발생하지 않기 때문에 수소의 친환경적인 요소로 차세대 에너지원으로 고려되기 시작했다.

 

수소 종류 및 관련 기업

 

수소는 생산 방식에 따라 3가지 종류 (그레이, 블루, 그린 수소)로 나뉜다. 자세한 정의는 표로 정리해 보았다.

 

수소 종류	수소 하위 종류 및 설명
1. 그레이 수소	1-1. 부생 수소	석유화학 및 제철 산업의 공정과정에서 나오는 부산물인 부생수소
	1-2. 추출 수소	천연가스를 고온고압에서 분해해 생산하거나 석탄을 고온에서 가스화한 추출수소
2. 블루 수소	그레이 수소 중 추출수소를 만들 때 발생하는 이산화탄소를 포집 후 저장하는 탄소포집기술 CCS 공정을 거쳐 생산된 수소
3. 그린 수소	순수재생에너지 전력에서 발생하거나 물을 전기 분해해서 수소를 생산하는 수전해 방식으로 생산된 수소

 

그린 수소가 가장 친환경적인 수소이긴 하지만 경제성이 낮고 아직 기술이 상용화 이전 단계이다. 현재로써는 대부분의 수소가 그레이 수소, 즉, 화석연료 에너지원에서 나오는 부생수소 혹은 추출 수소이다. 현재 전 세계 수소 중 약 95%는 화석연료 롤 통해 얻는 부생 수소 혹은 추출 수소라고 한다. 아직까지 수소가 100% 친환경이 아니라고 비난받는 이유이기도 하다. 

 

최근 하이드로젠 웨이브 현대차 수소데이에서 현대차는 앞으로 '블루 수소' 개발에 힘쓰겠다 한 바 있다. 탄소 포집 기술을 개발하여 그레이 수소에서 나오는 이산화탄소를 포집하는 방식으로 수소를 생산하겠다는 것이다.

 

우리나라에 관련 기업에는 어디가 있을까? 우선, 국내 수소 생산능력은 약 192만 톤으로 대부분 울산, 여수, 대산 등 석유화학단지에서 생산하고 있다. 현재로써는 그레이 수소에 치중되어 있어 대부분 석유화학, 가스, 제철 및 철강 회사가 수소 관련주이다. 아래 표는 <ESG 머니 전략> 책에 나오는 수소 관련 기업 내용 중 일부를 수소 종류별로 보기 좋게 정리한 것이다.

 

분류	기업명	설명
생산계획	SK,  SK가스	* SK는 자회사 SK E&S 미국 수소에너지 기업 플러그파워 지분 인수 * SK가스는 기존 액화석유가스 충전소를 활용해 수소 충전소를 구축 방안 논의, 지분 보유하고 있는 SK 어드밴스드의 프로필렌을 만드는 공정에서 부생수소 3만톤 생산
	포스코	* 국내 철강 1위, 철강 공정에서 생산되는 부생가스와 LNG를 활용 연간 7,000톤 수소 생산 2025년 까지: 부생수소 생산능력 7만톤 2030년까지: 블루수소 50만톤 2040년까지: 그린수소 200만톤  2050년까지 그린수소 기반 수소환원제철소로 탄소중립 달성할 목표
	한화솔루션	* 대표 태양광 업체인데 수전해 기술 바탕으로 그린수소 생산체제 기술력 확보 힘씀 향후 5년간 2조 8000억원을 태양광과 그린수소 투자하기로 함
	효성 중공업	* 2020년 세계 최대규모 액화수소공장 설립 (울산), 압축천연가스 충전소 사업 경험 기반 수소 충전 사업 확대 계획 2022년까지 310개 충전소 건립 계획
부생수소	덕양 (비상장) SPG 현대제철	* 현대제철: 국내 2위 철강사, 현재 부생수소 생산능력 3,500톤 부생수소와 수소전기차의 금속분리판 생산, 전기차용 스틸 배터리 케이스도 개발 중
추출수소	현대로템	* 1977년 설립된 철도 전문 기업, 수소생산량 연간 약 4,700톤, 수소리포머로 액화천연가스에서 고순도 수소 추출

 

현재는 부생수소와 추출수소에 치중되어 있지만 앞으로 블루수소 및 그린수소로 개발되는 과정에서 더 많은 기업들이 수소 관련주가 될 전망이다. 다음 글에서는 수소차 관련 수소연료전지의 구성과 특성, 그리고 관련 기업들을 알아보고자 한다.