[수소문(水素門): 보이지 않는 기체, 보이는 가치로 바뀌는 곳을 수소문하다]

[수소문(水素門): 보이지 않는 기체, 

보이는 가치로 바뀌는 곳을 수소문하다]

대학생신재생에너지기자단 29기 김슬기

기후위기 시대, 왜 세계는 수소에 주목하는가

파리협약이 제시한 1.5℃ 마지노선이 흔들리고 있다. 세계기상기구(WMO)에 따르면 2024년 전 지구 평균기온은 산업화 이전 대비 약 1.55℃ 높아지며 관측 이래 가장 더운 해로 나타났다. 물론 한 해 평균기온이 1.5℃를 넘어섰다고 해서 곧바로 파리협정의 장기 목표가 무너졌다고 단정할 수는 없다.

하지만 분명한 사실도 있다. 기후위기는 더 이상 먼 미래의 경고가 아니라, 지금 당장 대응해야 할 현실이 됐다는 점이다. 1.5℃ 기준이 흔들릴수록 폭염과 가뭄, 홍수 같은 극한기후의 위험은 더욱 커지고, 탄소중립을 위한 에너지 전환도 더는 미룰 수 없다.

이에 따라 세계는 재생에너지를 통한 탈탄소화를 진행하고 있지만 재생에너지는 그 한계가 명확하다. 전력 생산을 넘어 산업과 운송처럼 탈탄소화가 어려운 분야까지 확장하려면, 보다 폭넓은 에너지 해법이 필요하다.

[자료 1. 위기에서 해법으로, 탄소중립을 향한 ‘수소의 문(水素門)’ ]

출처 : ⓒ29기 김슬기(Google Gemini 생성 이미지) 

이 때문에 수소의 중요성이 커지고 있다. 수소는 재생에너지의 변동성을 보완하고, 탈탄소화가 어려운 산업·운송 부문까지 확장할 수 있는 에너지원으로 거론된다. ‘수소문(水素門)’ 첫 번째 이야기에서는 기후위기 시대, 보이지 않는 기체인 수소가 왜 미래 에너지 전환의 핵심 대안으로 거론되는지 그 보이는 가치를 짚어본다.

재생에너지만으로는 부족하다: 수소가 필요한 이유

재생에너지는 탄소중립의 핵심 수단이다. 다만 재생에너지만으로 에너지 전환의 모든 과제를 해결하기는 어렵다. 재생에너지의 가장 큰 문제는 변동성이다. 태양광은 일사량에 따라, 풍력은 풍속과 기상 조건에 따라 발전량이 달라진다. 최근 안정적인 전력공급이 필요한 AI 데이터센터나 반도체 시설의 경우 이러한 변동성은 가장 큰 걸림돌로 작용한다. 이러한 재생에너지는 친환경적이라는 강점은 분명하지만 변동성으로 인해서 안정적으로 전력을 공급하기는 쉽지 않다. 따라서 재생에너지 비중이 높아질수록 전력 생산의 변동성을 줄이고 전력망의 안정성을 유지하는 일이 중요해지는 이유다. 이때 수소는 재생에너지 확대 과정에서 드러나는 변동성 문제를 보완하는 대안으로 주목받는다.

재생에너지는 전기가 많이 생산되는 시점과 전력 수요가 높은 시점이 일치하지 않는 경우가 많다. 결국 남는 전력을 저장했다가 필요한 때 다시 활용할 수 있어야 한다. 이러한 재생에너지의 잉여전력을 수소로 전환하여 저장했다가 필요한 시점에 수소를 다시 전기로 변환하여 활용할 수 있다는 점에서 재생에너지의 한계점인 변동성을 보완해 줄 수 있다. 또한 전기를 ESS에 저장하는 경우 배터리의 높은 가격과 안정성 문제가 거론되고 자가방전으로 인한 전력손실 문제점이 있다. 반면 수소의 경우 일반적으로 기체 상태인 수소를 액화 상태로 저장하여 좁은 면적에 많은 에너지밀도를 가지고 있고 전력망이 없는 도서·산간 지역으로 운송 및 공급이 원활하고 자가방전의 문제가 없어 대안으로 떠오른다.

[자료 2. 잉여 전력의 수소 전환: 재생에너지 변동성을 극복하는 해법]

출처 : ⓒ29기 김슬기(Google Gemini 생성 이미지)

즉, 수소는 재생에너지의 대체재 라기보다 보완재의 성격에 더 가깝다. 재생에너지의 변동성을 줄이고, 남는 전력을 수소로 변환하여 산업과 운송 부문의 탈탄소까지 연결할 수 있기 때문이다. 다만 아직까지 수소의 생산 비용이 여전히 해결해야 할 과제로 남아 있다.

"당신의 수소는 어떤 색입니까?": 생산 방식이 가르는 친환경 등급 

수소는 생산방식에 따라서 색깔로 구분할 수 있다. 화석연료를 개질 하여 생산하는 그레이 수소, 화석연료를 개질 할 때 나오는 탄소를 포집하여 수소를 생산하는 블루 수소 마지막으로 생산과정에서 탄소가 나오지 않는 그린 수소가 있다. 탄소중립과 에너지 전환이라는 목표에 더 가까운 것은 재생에너지 기반 전기로 물을 분해해 만드는 그린 수소다. 이 과정에서 핵심 기술로 꼽히는 것이 수전해다. 수전해는 물에 전기를 가해 수소를 생산하는 방식으로, 재생에너지와 결합하면 그린 수소 생산의 기반이 된다. 수전해 경쟁력은 곧 청정 수소를 스스로 만들어낼 수 있는 기반과 연결된다. 물론 과제도 남아 있다. 전기요금과 설비 효율, 생산 단가 같은 현실적인 문제가 여전히 크기 때문이다.

 [자료 3. 탄소 배출 0%를 향한 도약: 그레이·블루를 넘어 ‘그린수소’로  ]

출처 : ⓒ29기 김슬기(Google Gemini 생성 이미지)

에너지 수입국에서 '수소 생산국'으로    

[자료 4. 에너지 수입국에서 수소 생산국으로 ]

출처 : ⓒ29기 김슬기(Google Gemini 생성 이미지)

한국이 수소에 더 주목해야 하는 이유는 분명하다. 한국의 경우 석유, 가스, 석탄 같은 에너지 자원의 대부분을 해외에 의존하는 대표적인 에너지 수입국이기 때문이다. 탄소중립이 단지 환경의 문제가 아니라 에너지 안보와 산업 경쟁력의 문제이기도 한 이유가 여기에 있다.

최근 이란발 중동 위기로 인해서 에너지 안보의 불확실성이 증가한 상태이다. 이러한 에너지 안보를 위해서 신재생 에너지와 수소 같은 대체에너지의 필요성이 강조되며 에너지 전환을 시급히 해야 한다는 목소리에 힘이 실리고 있다. 또한 2026년부터 EU는 탄소국경조정제도(CBAM)를 시행했다. 탄소국경조정제도의 경우(CBAM) 환경규제가 약한 EU 역외국에서 생산된 제품이 EU 역내로 수입되면 탄소 함유량에 따라 EU 탄소배출권거래제(ETS)에 기반해 탄소 가격을 부과·징수하는 제도를 말한다. 현재 철강, 알루미늄수소 등 6개 품목이 1차 적용 대상이며, 추후 화학· 자동차 등 전반적인 산업 제품으로 확대가 될 예정이다. 우리나라의 경우 주요 수출 품목인 철강, 화학· 자동차 등에 세금이 붙을 경우 제품의 가격경쟁력이 저하될 수 있어 기업들이 실적으로 탈탄소화해야 하는 이유이다.

우리가 수소의 문(門)을 두드리는 이유 

수소는 더 이상 막연한 미래 기술이 아니다. 재생에너지의 한계를 보완하고, 산업과 운송처럼 전기만으로 전환하기 어려운 분야까지 탈탄소를 확장할 수 있다는 점에서 에너지 전환의 중요한 축으로 떠오르고 있다. 동시에 어떤 방식으로 생산하느냐에 따라 환경적 가치가 달라지고, 비용과 기술, 인프라라는 현실적인 과제도 함께 안고 있다.

그래서 수소를 둘러싼 논의는 기대와 우려 어느 한쪽으로만 기울어져서는 안 된다. 지금 필요한 것은 수소의 가능성을 과장하거나 단순화하는 것이 아니라, 어디에 왜 필요하며 어떤 조건에서 지속가능한 대안이 될 수 있는지를 차분히 살펴보는 일이다. ‘수소문(水素門)’은 바로 그 질문에서 출발한 연재 기사다. 수소가 왜 주목받고 있는지, 어떤 수소를 지향해야 하는지, 그리고 우리 사회가 어디까지 준비하고 있는지를 보이지 않는 기체인 수소가 보이는 가치로의 전환을 통해 우리의 삶을 어떻게 변화시킬 수 있는지를 보기 위해 한 걸음씩 짚어보고자 한다.

다음 연재에서는 현장으로 시선을 옮긴다. 두 번째 기사 ‘2026 국제그린에너지 엑스포: 싹트는 수소 기술의 봄을 수소문하다’에서는 엑스포 현장에서 직접 본 생생한 이야기를 통해 수소 기술이 지금 어디까지 와 있는지 살펴볼 예정이다.

수소에 대한 대학생신재생에너지기자단 기사 더 알아보기

1. "수소 생태계의 그늘: 수소 모빌리티 시대의 이면", 26기 류호용, 27기 김주희, 29기 김민주, 김슬기, https://renewableenergyfollowers.org/renewable-energy/?idx=170035311&bmode=view

2. "원자력과 수소의 만남, 핑크수소란 무엇일까?", 27기 권준혁, 정환교, https://renewableenergyfollowers.org/journal/?idx=169027041&bmode=view

참고문헌 

[기후위기 시대, 왜 세계는 수소에 주목하는가] 

1) 박상현, "파리협약 '1.5도 마지노선' 깨졌다... 작년 지구 온도 1.55도 올라", 조선일보, 2025.03.19, https://www.chosun.com/national/transport-environment/2025/03/19/2SLVBUDI4BGZPEFJMR2OOWL4DQ/

2) 현대자동차 HTWO, HTWO, "왜 수소인가", 게재일 없음, https://www.htwo.hyundai.com/ko/hydrogen/why-hydrogen

3) World Meteorological Organization, WMO, "State of the Global Climate 2024", 2025.03.19, https://wmo.int/publication-series/state-of-global-climate/state-of-global-climate-2024

[재생에너지만으로는 부족하다: 수소가 필요한 이유] 

1) 오유진, “탄소중립에 맞춰 변화하는 산업 트렌드…키워드는 ‘전기화’”, 전기신문, 2023.11.21, https://www.electimes.com/news/articleView.html?idxno=329070

2) 한국에너지기술연구원, "재생에너지 변동성 극복, 그린수소가 '으뜸'", 에너지움, 2024.05.30, https://energium.kier.re.kr/sub040101/articles/view/tableid/news/id/6417

3) International Energy Agency, IEA, "Hydrogen", https://www.iea.org/energy-system/low-emission-fuels/hydrogen

["당신의 수소는 어떤 색입니까?": 생산 방식이 가르는 친환경 등급]

1) GS칼텍스 미디어허브, "[에너지칼럼] 2025년 수소의 시대가 온다: 생산부터 저장, 운송까지", GS칼텍스 미디어허브, 2025.02.26, https://gscaltexmediahub.com/energy/2025hyddrogen/

[에너지 수입국에서 '수소 생산국'으로] 

1) 국가기후위기대응위원회, “EU의 탄소국경조정제도 도입, 대한민국 ‘비상‘”, 2024.06.10, https://www.pcccr.go.kr/base/board/read?boardManagementNo=67&boardNo=3398&page=&searchCategory=&searchType=&searchWord=&menuLevel=&menuNo=

2) 김병삼, “EU, CBAM 내년 본격 시행…기업별 대응 전략은 [ESG 키워드 포커스 ⑨]”, 2025.12.03, https://www.hankyung.com/article/202511206767i#:~:text=%EC%9C%A0%EB%9F%BD%EC%97%B0%ED%95%A9(EU)%EC%9D%98%20%ED%83%84%EC%86%8C,%EA%B2%B0%EC%A0%95%ED%95%98%EB%8A%94%20%EC%8B%9C%EB%8C%80%EA%B0%80%20%EC%97%B4%EB%A0%B8%EB%8B%A4.

3) 박상우, “EU가 촉발한 탄소국경조정제도 전세계로 확산”, 월간수소경제, 2024.12.25, https://www.h2news.kr/news/articleView.html?idxno=13147#:~:text=%EC%9C%A0%EB%9F%BD%EC%97%B0%ED%95%A9(EU)%EC%9D%80%20%EC%98%A4%EB%8A%94%202026%EB%85%84%201%EC%9B%94%201%EC%9D%BC%EB%B6%80%ED%84%B0%20%ED%83%84%EC%86%8C%EA%B5%AD%EA%B2%BD%EC%A1%B0%EC%A0%95%EC%A0%9C%EB%8F%84(%EC%9D%B4%ED%95%98%20CBAM)%EB%A5%BC,%EA%B8%B0%EB%B0%98%ED%95%B4%20%ED%83%84%EC%86%8C%EA%B0%80%EA%B2%A9%EC%9D%84%20%EB%B6%80%EA%B3%BC%C2%B7%EC%A7%95%EC%88%98%ED%95%98%EB%8A%94%20%EC%A0%9C%EB%8F%84%EB%A1%9C%2C%202021%EB%85%84%207%EC%9B%94%20EU.

[우리가 수소의 문(門)을 두드리는 이유] 

1) 세계기상기구, WMO, "State of the Global Climate 2024", 2025.03.19, https://wmo.int/publication-series/state-of-global-climate/state-of-global-climate-2024

2) 현대자동차 HTWO, HTWO, "왜 수소인가", https://www.htwo.hyundai.com/ko/hydrogen/why-hydrogen

3) International Energy Agency, IEA, "Hydrogen",  https://www.iea.org/energy-system/low-emission-fuels/hydrogen