2050년 탄소중립 달성을 위해서는 국내 수소에너지의 비중을 27%까지 높여야 한다는 연구 결과가 나왔다. 한국에너지기술연구원(KIER)은 국제에너지기구(IEA)의 에너지시스템 분석 모형인 'TIMES'을 바탕으로 개발한 'KIER-TIMES' 모형을 이용해 2050년 국가 탄소중립 달성을 위한 수소에너지의 최적 비중을 예측했다고 10일 밝혔다.

TIMES는 국가나 지역 에너지시스템의 최종 에너지 수요를 공급하기 위한 비용 최소화 에너지 기술 조합을 찾아내는 모형이다.

연구팀은 국내의 에너지 수급 현황과 미래 에너지 수요, 전력 수급계획, 에너지 가격 등과 함께 2021년 대통령 직속 탄소중립녹색성장위원회가 발표한 '2050 탄소중립 시나리오 최종안'을 반영해 국내 환경에 최적화된 에너지시스템 모형을 개발했다.

분석 결과 2050년까지 국가 탄소중립 달성을 위해서는 현재 1%에도 못 미치는 수소에너지 공급 비중을 27%로 늘려야 하는 것으로 나타났다. 수요 측면에서도 소비되는 수소에너지 비중이 25%까지 증가해야 할 것으로 예측됐다.

이를 위해 정부가 제시한 2050 탄소중립 시나리오에서는 수소의 수입 비중을 80∼82%로 설정했으나, 연구팀은 최소 76% 이상을 하한선으로 두고 그 이상으로 비중을 높일수록 좋다고 봤다. 현재 65% 정도인 수전해(물을 전기분해해 수소를 생산하는 기술) 효율의 국가 연구 개발 목표는 94%로, 목표 달성 시 전체 국가 전력 소비량의 6.4%, 전체 수소 소비량의 10.3%를 감축할 수 있을 것으로 전망된다.

박상용 박사는 "국제적 기준에 부합하는 방법론을 이용해 우리나라의 에너지 환경을 고려한 수소에너지 활용 전략을 도출했다"며 "이 모형을 확장해 섹터커플링(재생에너지 전력을 다른 형태의 에너지로 바꿔 저장·활용하는 기술) 기술들의 탄소중립 기여도를 분석하는 연구를 추가로 진행할 계획"이라고 말했다.

이번 연구 성과는 국제 학술지 '에너지'(Energy)에 지난달 30일 자로 실렸다.