포스코 “암모니아로 수소 운송 기술 개발”
롯데정밀·한국조선·HMM 등 생태계 구축
기반시설 완비… 독성물질 분류 최대 약점

효성중공업·SK·GS는 액화수소 대표 주자
부피 작고 충전도 빨라… 독성 없어 안전
기술장벽 높고 생산비용 높아 단점 꼽혀

문재인 정부가 수소 비전을 밝히며 수소경제 실현에 속력을 내는 가운데 수소 생산·조달 방식을 놓고 산업계가 암모니아파와 액화수소파 나뉘었다. 수소 사업을 준비하는 기업들은 어떤 기술을 택할지 갈림길에 섰다. 어떤 방식이 미래 수소 유통 시장에서 상업성과 경쟁력을 갖게 될지 관심이 쏠린다.

12일 재계에 따르면 정부는 지난 7일 수소 선도국가 비전 보고에서 기업별 청정수소 도입 계획을 구체적으로 공개했다. 여기에는 호주와 러시아, 중동 국가 등에서 암모니아 도입을 추진한다는 내용이 담겼다. 암모니아는 질소(N)와 수소(H)가 결합한 화합물이다. 해외에서 들여온 암모니아를 국내 공장에서 분해해 수소를 얻은 다음 시장에 유통하겠다는 것이다.

암모니아를 활용한 수소 저장·운송을 추진하는 대표 기업은 포스코다. 최정우 회장은 “수소 운송 기술 가운데 암모니아가 빨리 상용화될 수 있다고 판단해 기술을 개발하고 있다”고 말했다. 롯데정밀화학은 국내 암모니아 시장의 70%를 유통하고 있다. 한국조선해양, HMM 등도 암모니아 기반 수소 생태계 구축에 나섰다.

암모니아는 화학비료 필수 원료로, 생산 기반 시설이 이미 구축돼 있다. 상온에서 액체 상태여서 생산·수송 비용이 적게 들고, 단위 부피당 저장할 수 있는 수소도 많은 편이다. 국제에너지기구(IEA)는 “암모니아가 액화수소보다 더 저렴한 최적의 수소 저장·운송 수단이 될 것”이라고 언급했다. 하지만 암모니아가 독성물질로 분류된다는 점은 치명적인 약점이다.

정부의 수소 비전에는 액화수소 유통도 포함됐다. 효성과 SK, GS가 액화수소 대표 주자다. 효성중공업은 린데그룹과 손잡고 2023년까지 울산에 연 1만 3000t 규모 액화수소 공장을 짓는다. SK E&S도 인천에 액화수소 공장 건립에 나섰다. GS칼텍스는 2024년 액화수소 상업 생산을 목표로 하고 있다.

이들 기업은 암모니아가 아닌 액화수소가 수소 운반체의 표준이 될 것이라 주장한다. 액화수소는 부피가 작고, 기화하면서 압력이 상승하기 때문에 현재 유통 중인 기체 수소보다 충전이 훨씬 빠르다. 암모니아처럼 독성이 없어 비교적 안전하다.

하지만 기술 장벽이 높고 생산 비용이 크다는 점은 단점으로 꼽힌다. 액화수소는 영하 253도의 극저온 상태를 유지해야 하고, 이를 위한 전용 고압탱크가 함께 개발돼야 한다. 현재 국내 대기업 가운데 수소액화 기술을 보유한 곳은 없다. 효성이 린데와 합작공장을 짓는 이유도 수소액화 기술이 이전되지 않기 때문이다.