ⓒ 데일리포스트=이미지 출처/pixabay

[데일리포스트=김정은 기자] 남극에서 얻은 샘플 분석에서 19세기에는 안정된 대기 중 수소량이 20세기에 크게 증가한 것으로 나타났다. 

지금까지 수소의 주요 배출원은 자동차로 여겨졌지만, 배기가스 규제로 자동차 영향이 감소한 시기에도 수소 배출량은 감소하지 않았다. 이에 전문가들은 자동차 외에 다른 중요한 요인이 존재한다고 지적하고 있다.

캘리포니아 어바인 대학의 존 D 패터슨 박사 연구팀은 남극 만년설의 공기층을 채취해 대기 중 수소량을 분석했다. 그 결과, 1800년대 중반~후반에 걸쳐 330ppb였던 수소량이 그 이후부터 2003년까지 550ppb까지 증가한 것으로 나타났다.

이번 연구는 미국국립과학원회보(PNAS)에 게재됐다. 

ⓒ 데일리포스트=이미지 출처/PNAS

그동안 대기 중에 수소를 배출하는 주요 요인은 자동차로 여겨졌다. 하지만 최근에는 자동차 테일 파이프에 탑재된 촉매 컨버터에 의해 배기가스 수소량은 감소하고 있으며, 실제 대기 중 일산화탄소 농도는 환경 정책 등으로 감소하는 경향을 보이지만 수소 배출량은 감소 징후 없이 증가 일로에 있다.

다른 연구에서도 2000년부터 2015년까지 대기 중 수소량은 계속해서 증가하는 것으로 확인됐다. 

이번 연구 결과를 토대로 패터슨 박사는 "우리는 자동차 이외의 수소 발생원을 과소평가하고 있다"고 언급했다. 

연구팀이 주목한 것은 산업 공정에서의 수소 누출이다. 1985년부터 2005년까지 배출된 수소량의 절반이 수소 누출에 의한 것으로 추정되고 있다. 

최근 친환경 무공해 연료라는 점에서 수소 연료가 많은 주목을 받고 있다. 수소는 친환경 에너지원으로 기대를 모으고 있지만, 다른 한편으로 대량 유출될 경우 메탄 수명을 연장시켜 성층권의 오존 농도 저하로 이어질 수 있다.

ⓒ 데일리포스트=이미지 출처/unsplash

수소를 추출하는 과정 자체도 상당한 오염문제가 발생한다. 세계에서 생성되는 수소 중 96%는 화석연료 '접촉 개질(catalytic reforming)' 방식으로 추출된다. 고온·고압의 수중기로 분해해 수증기를 채취하는 것이 핵심이다. 

하지만 화석 연료가 증기와 접촉해 약 800도까지 온도가 상승해야 이산화탄소와 수소가 생성되고 최종적으로 이산화탄소가 대기로 방출되기 때문에, 추출 과정상의 온실가스 배출은 피할 수 없다.

연구팀은 태양광·풍력 발전 등에서 나온 전기로 물을 전기분해해 생산하는 친환경 방식인 그린수소도 대기 중 수소 누출량을 증가시킬 것이라고 지적했다. 

저작권자 © 데일리포스트 무단전재 및 재배포 금지