텍사스 주립 전력·가스 공기업인 CPS 에너지(CPS Energy)가 시애틀 소재 청정에너지 스타트업 모던 하이드로젠(Modern Hydrogen)과 협력하여 천연가스 기반 전력 생산 과정의 탈탄소화를 모색한다.
2025년 7월 22일(현지시간) 로이터 통신 보도에 따르면, 양사는 전력망 복원력 향상과 청정 전력 생산 확대를 위한 새로운 파일럿 프로젝트를 공식화했다.
CPS 에너지는 성명에서 “본사는 모던 하이드로젠의 기술을 활용해 천연가스를 청정 수소로 전환하는 지속적 가스 탈탄소화 서비스를 시험 운영할 것”이라고 밝혔다. 이러한 서비스가 상용화되면 천연가스를 연소하지 않고도 전기를 생산할 수 있어 탄소 배출 저감 효과가 기대된다.
모던 하이드로젠의 기술 핵심은 천연가스 내 탄화수소(hydrocarbon) 사슬을 분해해 ▲연소 과정 없이 수소 기체를 추출하고 ▲탄소를 고체 형태로 고정·회수하는 데 있다. 이 방식은 기존 화석연료 발전에서 필수적으로 발생하는 이산화탄소 배출과 관련된 포집·저장·활용(CCUS) 공정 부담을 크게 줄인다.
회사 측은 “회수된 고체 탄소(solid carbon)는 인프라용 아스팔트 등 건설 자재 원료로 재활용된다”고 설명했다. 이는 탄소발생원을 제거함과 동시에 순환경제 모델을 구축하는 일석이조 전략으로, 업계 관심이 높다.
CPS 에너지는 현재 전력 고객 95만여 가구와 천연가스 고객 38만 9,000여 가구를 샌안토니오 시 및 인근 7개 카운티에 공급하고 있다. 해당 지역은 여름철 혹서, 겨울 한파 등 기후 스트레스가 잦아 전력망 안정성 확보가 시급한 곳으로 꼽힌다.
용어 해설 : 수소·탈탄소화가 왜 중요한가?
수소(H2)는 연소 시 이산화탄소가 발생하지 않아 ‘궁극의 청정 연료’로 불린다. 그러나 전통적으로는 천연가스를 고온·고압에서 수증기 개질해 생산(SMR)하는 과정에서 대량의 CO2가 나오기 때문에, ‘청정 수소’란 생산 단계부터 탄소 배출을 최소화한 수소를 의미한다. 탈탄소화(decabonization)는 에너지·산업 부문에서 탄소배출을 줄이는 전반적 흐름을 뜻하며, 기업·지자체·국가의 탄소중립(Net Zero) 전략 핵심 키워드다.
“천연가스 인프라를 그대로 활용하면서도 수소 사용을 늘릴 수 있다는 점은 전력망 레질리언시(Resiliency) 강화와 재생에너지 간헐성 보완 측면에서 중요한 시사점을 제공한다.”
전문가 시각에 따르면, 이번 파일럿은 △기존 가스 파이프라인을 활용해 비용을 절감하고 △현장 생산·소비(Local Production & Use)를 통해 수소 운송·저장 문제를 최소화할 수 있다는 것이 특징이다. 더불어 고체 탄소 부산물의 상업적 재활용이 현실화되면, 탄소배출권 거래 시장이나 ESG 투자 측면에서도 긍정적 효과가 예상된다.
다만, 상업 단계 확산을 위해서는 ▲연속운전 시 공정 안정성 ▲수소 연소 터빈 및 연료전지 호환성 ▲고체 탄소 운송·가공 인프라 구축이라는 과제가 남아 있다. 또, 천연가스 분해 과정에서 발생하는 에너지 소비를 최소화해야 순환적 환경·경제성이 담보된다는 지적도 제기된다.
현재 미국 내 다수 전력·가스 사업자는 수소 블렌딩(천연가스 배관에 최대 20% 수소 혼합) 실증을 진행 중이며, 이번 CPS 에너지 프로젝트가 상업적 타당성을 입증할 경우 유사 모델이 전국으로 확산될 가능성이 높다.
결론적으로, 이번 파트너십은 화석연료 기반 전력 시스템에서 탄소배출을 급격히 줄이기 위한 실질적 전환사례로 평가된다. CPS 에너지와 모던 하이드로젠은 추후 파일럿 결과를 기반으로 상용화 로드맵을 수립할 예정이며, 미국 에너지 전환 정책 기조 속에서 중요한 선례를 남길 전망이다.
