4세대 원자로인 초고온가스로 기술은 850~950도의 열에너지를 이용, 물을 직접 분해해 대량의 수소를 생산하는 기술이다. 추출수소 방식은 생산 과정에서 이산화탄소나 미세먼지 등이 대량으로 발생하지만 이 기술은 전혀 발생하지 않는다. 초고온가스로를 활용한 물분해 수소 제조법은 열화학적 물분해와 고온전기분해 방법이 있는데 두 가지 모두 수소생산효율이 뛰어나 기존 수전해(저온전기분해)보다 20% 이상 효율이 높다. 24시간 내내 수소 생산이 가능하다는 점도 ‘간헐성’이라는 근본적 한계를 지닌 신재생에너지 기반에 비해 장점으로 꼽힌다.


지난 2016년 10월 국책연구원인 한국과학기술정보연구원이 내놓은 ‘원자력 수소생산 시스템의 기술개발 현황과 전망’ 보고서에는 “이산화탄소를 배출하지 않고 대량으로 수소를 공급할 수 있는 방법은 신재생에너지와 원자력밖에 없다”며 “신재생에너지는 경제성이 높지 않아 상업적 수소 제조의 에너지원으로 활용하기 어렵지만 원자력은 경제성 측면에서 경쟁력이 매우 높다”고 소개되기도 했다.

이 때문에 해외에서도 원자력 수소 개발 경쟁이 치열하다. 미국의 제너럴아토믹스와 프랑스의 원자력청(CEA), 일본의 일본원자력연구개발기구(JAEA) 등이 대표적이며 이들은 실험실 규모의 실증을 이미 끝냈다. 특히 일본은 1998년부터 고온가스로(HTTR)를 운전 중이고 950도의 고온에서 50일간 운전에 성공했다. 오는 2025년까지 이 HTTR과 연계한 수소생산 기술의 실증을 완료할 계획도 갖고 있다. 중국 역시 초고온가스로 실증 원자로를 건설 중이며 올해 안에 완공될 예정이다.

원자력연구원 관계자는 “수소생산 체계도 전력 믹스의 형태처럼 원자력과 신재생에너지·부생수소·추출수소 등으로 믹스해 생산 밸런스를 맞춰야 한다”고 조언했다.
/세종=강광우기자 pressk@sedaily.com