“지하에 17만 년 쓸 연료 묻혔다”... 천연 ‘지질학적 수소’ 황금광 시대 개막

그동안 철강 제조와 산업 해운 등 탄소 감축이 극도로 가혹했던 중공업 분야의 유일한 탈탄소 만능 해결책으로 홍보되었으나, 가혹한 제조 단가와 청정에너지 자원의 비효율적 사용 족쇄에 갇혀 미국 내 전체 수소 생산량의 1% 미만에 머물던 ‘그린 수소’ 시장의 패러다임이 통째로 뒤흔들리고 있다.

인위적으로 에너지를 투입해 수소를 제조하는 비효율적 방식 대신, 지구 지하 암석층 내에 자연적으로 매장된 천연 ‘지질학적 수소(Geologic Hydrogen)’를 직접 채굴해 화석 연료 수준의 압도적인 원가 경쟁력을 확보하려는 새로운 글로벌 에너지 자강론이 전격 전개되는 국면이다.

2일(현지시각) 글로벌 에너지 전문 매체 오일프라이스닷컴(Oilprice.com)의 헤일리 자렘바(Haley Zaremba) 안보 리포트에 따르면, 과학계는 지구가 인류의 향후 17만 년 동안의 전 세계 에너지 수요를 충족시킬 수 있는 광대한 양의 자연 발생 지질학적 수소를 보유하고 있다는 충격적인 추정치를 제시했다.


지질학적 수소 공급망이 자산시장에서 ‘게임 체인저’로 급부상한 본질은 독점적인 가격 방어선에 있다.
미국 에너지부(DOE)의 정밀 분석 결과, 지질학적 수소는 킬로그램(kg)당 단돈 미화 1달러 미만의 비용으로 추출 및 생산이 가능한 것으로 드러났다. 이는 현재 kg당 약 3.50달러에서 최대 6.00달러에 달하는 가혹한 비용 영수증을 끊어야 하는 그린 수소 가격의 아주 작은 일부에 불과한 수치다.

수소가 kg당 1달러 선을 깨고 시장에 풀릴 경우, 청정에너지 대체 수단이 기존 화석 연료와 완전한 대등 수준의 경제성 룰을 갖추게 된다. 결과적으로 자본시장의 현금 흐름을 중공업 맥락의 대전환으로 촉진하는 촉매제 역할을 하게 될 전망이다.

새로운 지질 수소 연구의 주저자인 바바라 셔우드 롤러(Barbara Sherwood Lollar) 교수는 “기존 수소 경제의 비용 통제 조치와 가용성을 늘리기 위해 글로벌 자본의 미친 레이스가 벌어지고 있다”며 “알려진 매장지와 미발견 매장지를 매핑하는 기술을 통해 자원의 경제적 타당성을 완벽히 이해하기 시작했다”고 짚었다.


이 거대한 에너지 자강론의 최전선으로 떠오른 영토는 캐나다다. 캐나다는 허드슨 만을 둘러싼 광대한 선캄브리아기 암석 지역인 ‘캐나다 실드(Canadian Shield)’ 전역에 상상을 초월하는 지질학적 수소를 내재하고 있다.
옥스퍼드 대학교, 더럼 대학교, 토론토 대학교 공동 연구진은 저명한 과학 저널 *네이처 리뷰스 지구와 환경(Nature Reviews Earth and Environment)*을 통해, 투자자들의 자본 장부 투입과 추출 과학의 진전이 결합된다면 캐나다의 방대한 수소 매장지를 경제적 목적으로 상업 추출하는 마일스톤 달성이 충분히 가능하다는 실증 연구를 공표했다.

이미 현장에서는 시장 지분을 선점하려는 하이테크 스타트업들의 알박기가 한창이다.

에너지 스타트업 ‘베마 수소(Vema Hydrogen)’는 이미 캐나다 퀘벡 농촌 지역에서 두 개의 시험 우물 시추에 전격 착수, 1,000피트(약 305m) 깊이의 단단한 기반암 빗장을 열어젖혔다.

이들의 책략은 철분이 풍부한 암석 매장지에 특수 처리된 물을 강제 주입하여 대량의 청정 연소 수소를 초고속으로 생성해 내는 화학 반응 가치사슬을 완성하는 것이다.

피에르 레빈(Pierre Levin) 베마 CEO는 “이러한 특수 암석 구조는 전 세계 어디서나 발굴할 수 있어 잠재력이 엄청나며, 향후 수십억 톤의 수소를 폭격 생산할 수 있다”고 자신감을 피력했다.


물론 대중화 타임라인 앞에는 무시할 수 없는 가혹한 규율과 과학적 장애물이 도사리고 있다.

지질학적 수소가 매장된 가장 최적의 ‘핫스팟’을 정밀 매핑하는 과정을 확정해야 하며, 지하 깊은 곳에서 원하는 화학 반응을 안전하고 안정적으로 촉발해 낼 최적의 재료와 공정 수율을 찾는 데는 수많은 시간 상수와 천문학적인 자본 지출(CAPEX)이 소모될 수밖에 없다.

실제 상업적 대량 양산이 100% 성공한다는 보장 장부도 현재로선 불확실한 상태다.

그럼에도 불구하고 글로벌 금융 진역이 이 도박에 매료되는 이유는 리스크 대비 리턴의 체급이 다르기 때문이다.

매들린 쇼름버그(Madeline Schomburg) 에너지 퓨처스 이니셔티브 부사장은 “성공 가능성이 다소 낮게 책정되더라도, 기술적 빗장이 풀렸을 때 마주할 잠재적 재무 보상과 인프라의 가치가 너무나 메가톤급이기에 탐구할 가치가 차고 넘친다”고 배수진을 쳤다.

자산운용사 에너지 거시경제 전문가는 “중국이 칭하이 고산 사막의 16.9GW 탈라탄 태양광 요새로 석탄 대비 원가를 40% 후려치고, 미국 골든스테이트가 실리콘밸리를 향해 21GW 메가 전력 쇠사슬을 짜는 등 글로벌 저비용 청정 전력 패권 전쟁이 한창인 격변기”라고 진단했다.

이어 “중국이 63개 제네시스 핵심 기술 보복 목록으로 서방의 AI 엣지 인프라와 에너지 시스템의 목줄을 쥐려 하자, 미국과 캐나다 연합군이 kg당 1달러짜리 지질학적 수소 채굴이라는 천연 안보 자강론으로 마주 선 국면”이라고 해부했다.

결국 “퀘벡 1,000피트 지하 기반암에 물을 주입해 17만 년치 수소 가치사슬을 독점하려는 이번 프로젝트는, 중동 전쟁발 화석 연료의 원가 폭산 리스크 자체를 영구히 동결시키고 향후 하이테크 중공업과 친환경 제조 공급망의 헤게모니를 영미권 안보 벨트 안으로 강제 귀속시키려는 가장 철저히 계산된 실리주의적 지구 자원 독점 전쟁”이라고 평가했다.


신경원 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com