전력은 현대 문명을 유지시켜주는 가장 중요한 에너지원이다. 현재 우리의 모든 생활은 전기가 없으면 이루어지지 않는다. 모든 정보, 통신 그리고 가정에서부터 산업체 전반에 모든 기기의 동력원으로 그리고 수송 분야까지 전기에 의존하고 있다.

이러한 전기는 역시 2차 에너지원이다. 화석연료를 연소해 전기를 얻어왔다. 그러나 지구 환경 문제로 인해 친환경에너지로 에너지 패러다임이 바뀌고 있다. 이에따라 태양광이나 풍력과 같은 친환경 재생에너지 전력의 증가가 예상된다. 하지만 이들 재생에너지는 일정하게 생산되지 않는 간헐적 특성으로 인해 계통의 불안과 잉여전력이 발생하게 된다. 이는 산업 및 일상생활에 큰 불편을 가져온다.

이를 해결하는 가장 실용적 방법으로 수소를 이용하여 전력을 저장하고 이를 다시 발전하는 방안이 있다. 바로 수소가 전력에너지 운반자로서 역할을 하게 되는 것이다. 전력사업 분야에서 수소를 통한 연료전지 발전, 송배전 분야에서는 수소 운송을 통한 전력손실 감소, 그리고 수소 전력저장 장치를 통한 계통의 안정성을 향상시킨다.

이러한 전력사업에서 수소를 활용하는 방법이 재생에너지 전기, 수전해, CO2 재활용(CO2 Recycle)과 연료전지와 통합 연계되어 있는 기술인 PtoG(Power to Gas) 기술이다. 재생에너지 잉여전력, 혹은 그리드 전기를 공급받아 수전해로 수소를 만들어 생산된 수소와 이산화탄소, 공기 중 질소 등과 결합하여 메탄 혹은 암모니아로 변환시켜 활용하는 기술이다. 생산된 가스는 저장 후 파이프라인을 통하여 운송되어 전력 또는 열, 수송용 연료로 공급된다. 이를 통해 계통의 안정성을 향상시키고 및 송전을 수소로 변환시켜 공급하여 송전손실을 줄일 수도 있다.

에너지 변화는 산업 변화를 이끈다. 수소에너지시대에는 연료전지, 수전해, 수소저장과 같은 새로운 핵심기술들이 연계돼 에너지, 환경, 전력, 발전, 수송 및 화공 분야에서 새로운 산업을 형성하게 된다. 수소사회의 산업화는 기술개발과 보급활성화 정책이 중요하고 그 방안 중 하나가 전력과 연계된 PtoG 실증사업이다. 수소연료전지 설비 및 수소배관 등 수소 인프라가 구축돼 있고, 아파트·대학 등과 연계된 산업단지가 수소공급처로 자리잡고 있는 울산은 PtoG 실증을 위한 좋은 지역이다. 임희천 수소지식그룹컨설팅Lab 소장·수소산업협회 기술부회장