김용범 SK가스 커넥트센터장이 지난 20일 SK가스 울산기지에서 암모니아 도입에 대해 설명하고 있다. [SK가스 제공]

[헤럴드경제=주소현 기자] “암모니아에 수소를 운반하는 방향으로 추진했는데 경제성이 나오지 않으면 어떻게 할까?”

지난 20일 SK가스 울산기지에서 만난 김용범 SK가스 커넥트센터장도 암모니아를 도입하는 데 대한 고민이 있었다고 말했다. 차세대 에너지원으로 주목받고 있는 수소를 생산 및 도입하기 위한 여러가지 방안이 논의되는 만큼 암모니아 도입은 SK가스로서는 일종의 모험인 셈이다. 암모니아를 분해해 수소를 생산하는 방식이 경제성이 나오지 않더라도 암모니아 자체를 활용하는 대안을 마련할 수밖에 없던 이유기도 하다.

수소에너지는 생산하는 방식에 따라 종류가 나뉜다. 수소에너지의 최종 종착점은 그린수소다. 물과 재생에너지를 이용하기에 탄소배출이 전혀 없다. 그러나 대규모 재생에너지 전력이 뒷받침돼야 하는 만큼 한국에서 그린수소를 생산하기까지는 시간과 연구개발이 더 필요한 상황이다.

빠른 시일 내에 현실적인 대안으로 꼽히는 방식이 블루수소다. 천연가스를 개질해해서 (그레이)수소를 생산할 수 있는데, 이 과정에서 탄소가 발생해 그레이수소는 친환경 에너지는 아니다. 이때 발생하는 탄소를 포집해 지중 등에 가두거나 활용하는 방식으로 탄소 배출을 줄이면 블루수소가 된다. 대신 블루수소는 LNG를 개질해 생산하는 탓에 LNG 가격에 따라 경제성이 달라질 수 있다.

SK가스는 올해 초 아랍에미레이트 국영석유기업(ADNOC), 한국석유공사와 함께 블루암모니아의 전 주기 밸류체인을 위한 공동연구협약(JSA)를 체결해 도입을 위한 검토를 시작했다. 또한 포집한 탄소를 고체로 만드는 청록수소 기술을 보유한 미국 씨제로(C-Zero)에 대한 투자를 지난해말 진행하기도 했다.

SK가스는 블루수소를 국내에서 생산하는 동시에 그린수소를 해외에서 도입하겠다는 계획을 세웠다. 수소를 대량으로 운반하기 위해서는 질소와 수소의 화합물인 암모니아(NH₃)가 활용된다. 수소는 폭발 위험이 높은 데다 액화되는 온도가 영하 235도 가량으로 매우 낮다.

반면 암모니아가 액화되는 온도는 영하 33도로 수소보다 상대적으로 높아 비용이 적게 든다는 장점이 있다. 특히 SK가스가 강점이 있는 LPG의 액화 온도(영하 42도)와도 가까워 탱크나 운반선 등의 인프라를 함께 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

문제는 국내에서 그레이수소 또는 블루수소를 만드는 것보다 암모니아로 수입해 수소로 분해하는 방식이 경제성이 떨어지는 경우다. 수소로 분해하지 않은 암모니아의 용처도 확보돼야 한다. SK가스는 고성그린파워 등 석탄화력발전소에서 암모니아 혼소 발전도 고려하고 있다.

혼소 발전이란 두가지 종류 이상의 연료를 혼합해 연소하는 기술로, 화석연료 기반 연료의 비중을 줄이고 수소나 암모니아 등 무탄소 연료를 섞으면 탄소 배출량을 줄이는 효과를 거둘 수 있다. 수소와 LNG 혼소 발전도 연구 및 실증 단계를 거쳐 상용화를 앞두고 있다. 국제에너지기구(IEA)는 암모니아 혼소 발전 시 기존의 전력설비 및 송전선로와 연계할 수 있는 데다 재생에너지의 간헐성에 대응할 수 있는 탈탄소화 핵심 방안으로 꼽고 있다.

이에 대해 김용범 센터장은 “SK가스는 암모니아 시장에 부합하는 역량과 자산을 보유하고 있다”며 “설령 암모니아 문제는 수소를 암모니아로 분해하는 기술이 개발되지 않아 수소를 만들지 못하더라도 SK가스의 석탄 발전소에 혼소할 수 있다”고 설명했다.