[초점] 프랑스 로렌, 천연수소 보유량 세계 최대…에너지 전환에 기여할까?

프랑스 로렌의 폐광에서 상당한 매장량을 가진 것으로 추정되는 천연 수소가스가 발견되었다.

유라티브 보도에 따르면 프랑스 에너지(FDE)는 지난 5월 로렌 지역의 폐광에서 대량의 천연 수소 매장지를 발견하여 유럽 에너지의 게임 체인저가 될 수 있다는 희망에 불을 붙였다.
로레인 대학 지리자원 연구실 공동 책임자인 필립 드 도나토는 프랑스 텔레비전의 지역 방송국 ‘France 3 Grand-Est’에 출연해 “확인된다면 이것은 유럽에서 지금까지 발견된 가장 큰 잠재 천연 수소가 될 것”이라고 말했다.

실제로 로렌 지역에는 현재 전 세계 수소 생산량의 절반에 해당하는 4600만 톤의 천연 수소가 매장되어 있으며 EU의 탈탄소화 목표에 크게 기여할 것으로 보인다.

천연 수소는 매우 가볍고, 연소 시 이산화탄소를 배출하지 않아 친환경적인 에너지원으로 주목받았다. 천연 수소는 연료전지, 수소차, 연료전지 발전소 등 다양한 분야에서 사용될 수 있어 수년 동안 민간 부문의 연구원과 기업들이 희귀한 천연 수소를 찾았다.

매장되고 압축된 유기 퇴적물이 석유와 가스로 변하는 데는 수백만 년이 걸리지만, 천연 수소는 지하수가 고온 및 고압에서 철 광물과 반응할 때 항상 새로 만들어진다. 지구는 매년 인간이 생산하는 9000만 톤의 수소를 훨씬 더 많이 생산한다. 시추공으로 파서 얻을 수 있는 재생 가능한 자원이다.

천연 수소는 지구의 지각과 맨틀에 자연적으로 존재한다. 고대 해양 암석의 잔해, 철분이 풍부한 암석 등 여러 곳에서 찾을 수 있다.

천연가스나 전기 분해로 생성된 수소와 달리 천연 수소는 추출하는 데 물과 에너지가 거의 필요하지 않으며 땅도 거의 차지하지 않는다.
또한 지열 에너지에서 뜨거운 수증기를 사용하는 것처럼 추출 속도를 생성 속도에 맞추면 재생이 가능하다. 실제로 지구는 주로 철 광물의 산화와 관련된 화학 반응을 통해 지속적으로 천연 수소를 생산한다.

이러한 모든 장점 덕분에 천연 수소는 전기 분해로 생성된 수소보다 훨씬 저렴하다. 프랑스 ‘Earth2 이니셔티브’의 유럽 위원회 요청으로 2월 발표된 입장 보고서에 따르면 천연 수소의 가격은 ㎏당 1유로로 추정되는 반면 재생 가능한 수소는 현재 6유로에 달한다.

다시 말해서 천연 수소는 세계에서 가장 탄소가 적고 가장 저렴한 수소가 된다. 상업적으로나 기후 변동을 감안할 때 최고의 에너지원이 될 수 있다.


과학자들은 프랑스 로렌 분지의 자원과 현재 알프스, 뉴칼레도니아, 피레네 산맥에서 연구되고 있는 잠재력을 고려할 때 결국 연간 300만 톤을 생산할 수 있다고 말한다.

2030년까지 프랑스가 생산하고자 하는 650만 톤의 저탄소 수소의 절반에 조금 못 미치는 양이다.

그러나 천연 수소는 프랑스 외 스페인, 독일, 코소보, 아이슬란드, 핀란드, 스웨덴, 폴란드, 세르비아, 노르웨이, 우크라이나, 러시아 및 카자흐스탄을 포함한 유럽의 다른 지역에 존재한다.

EU 외에 말리는 2014년부터 유정을 운영하고 있으며 현재 네브래스카에서 유정을 시추하고 있는 미국, 나미비아, 브라질, 캐나다까지 관심을 보이고 있다.

상업적 가치에도 불구하고 아직은 천연 수소의 산업적 잠재력을 평가하는 단계에 있다. 새로운 기술, 특히 탐사 기술을 계속 개발하고 적용하고 있다.

지하에서 천연 수소를 감지하고 모니터링하는 센서 등 일부 기술적 장벽을 극복하기 위한 과정에 놓여 있다.

프랑스는 현재 이 산업의 미래 가치를 주목하고 기업과 대학, 연구소, 정부 등 40여 개 조직이 참여해 관련 연구와 기술 개발에 박차를 가하고 있다.


EU는 2030년까지 러시아에서 수입되는 화석 가스를 대체할 재생 수소 1000만 톤을 수입하고 1000만 톤을 생산하는 것을 목표로 하고 있다. 2050년 목표는 연간 6000만 톤이다.

현재 EU 법률에는 천연 수소 규정이 없다. 재생 가능한 저탄소 수소만을 다루고 있다. 그러나 곧 “천연 수소가 유럽 위원회의 권한 범위에 속할 것”으로 보여, 천연 수소에 대한 새로운 표준이 필요할 수 있다.

국가 차원에서 프랑스는 EU가 정한 기한을 앞둔 2022년 4월 광물 자원을 개발하기 위해 국가 채광 코드에 천연 수소를 포함했다.

하지만 프랑스도 아직 연구와 기술 개발이 진행되는 단계로 매장량에 대한 국제적 연구와 함께 기술적 진전이 있어야 한다. 프랑스의 다양한 진전에 따라 EU 다른 국가에서도 천연 수소 개발에 붐이 조성될 수 있다.

시장의 전문가들은 2030년 이전에 대규모 생산이 어렵지만, 천연 수소가 상업적으로 충분히 가치가 있고 지구 환경에 부작용이 적은 것으로 확인될 경우 EU에서 프랑스 연구에 직접 참여해 지원을 아끼지 않을 것으로 본다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com