수소
수소는 우주를 구성하는 원소 중 90%를 차지할 만큼 무궁무진한 자원이다. 지구 면적의 2/3를 덮고 있는 물 역시 수소원자를 포함하고 있어 부산물 없이 깨끗하게 쓸 수 있는 지속가능한 에너지인 셈이다. 수소와 산소의 화학반응을 이용해 에너지를 생산하며, 이 과정에서 오직 물만 배출하기 때문에 환경오염물질이 발생하지 않는다. 수소는 생산부터 소비에 이르는 전 과정을 고려해도 다른 에너지원에 비해 이산화탄소와 미세먼지 발생량이 훨씬 적다.
수소 (2021년 기준)
수소승용차 누적보급량 : 19,404대 (출처 : 국토교통부, Marklines)
연료전지 발전설비 : 767,5MW (출처 : 한국에너지공단)
수소충전소 : 170기 설치 (출처 : 환경부)
수소를 이용하는 다양한 방법 중 대표적인 것이 연료전지다. 연료전지는 연료의 화학에너지를 전기화학반응을 통해 전기에너지로 직접 변환하는 장치다. 발전효율이 높으며 대형·가정·건물용 발전, 수송용, 휴대용 등 활용도가 다양하기 때문에 미활용 에너지나 재생에너지 등 값싼 자원으로부터 수소를 만들어 대체 에너지로 이용하면 에너지 비용을 낮추면서 에너지 조달처를 다변화하는 효과를 거둘 수 있다.
현재 전 세계 수소에너지의 50% 이상은 천연가스를 고온·고압에서 분해해서 얻는 ‘그레이 수소’이며, ‘블루수소’는 이러한 그레이수소를 만드는 과정에서 발생한 이산화탄소를 포집·저장하여 탄소 배출을 줄인 수소를 말한다. 반면 ‘그린수소’는 태양광이나 풍력 등 재생에너지로 생산한 전기로 물을 분해하여 생산하는 방식으로 탄소배출이 없어 탄소중립 달성을 위한 미래 에너지원으로 각광받고 있다.
한국에너지공단 온실가스로부터 지구를 지켜라! 에너지와 온실가스 지구를 지켜야 해!
한국에너지공단 온실가스로부터 지구를 지켜라! 에너지와 온실가스 에너지 산업공정 농업 폐기물 LULUCF 단위:백만tCO2eq 1990~2020년 국가 온실가스 통계 2020년 잠정 집계딘 온실가스 배출량은 656.2백만t 이 중 무려 86%가 에너지 생산단계에서 발생!출처: 온실가스종합정보센터
한국에너지공단 온실가스로부터 지구를 지켜라! 온실가스가 지구에 미치는 영향은? 에너지 생산 및온실가스 배출 태양복사의장파복사를 흡수 또는 반사 지구 표면 온도 상승 극심한 폭염과 한파, 태풍, 물 부족 및 오염 등 막대한 피해로 직결 태양복사란? 태양에서 방출되는 전자기파를 통틀어 이르는 말장파복사란? 지구가 내보내는 복사
온실가스로부터 지구를 지키기 위한 에너지원! 신.재생에너지 온실가스로부터 지구를 지키기 위한 신재생에너지는 어떤것들이 있을까?
온실가스로부터 지구를 지키기 위한 12종류의 신.재생에너지 태양광 01 태양전지, 모듈, 축전지 및 전력변환장치로 구성된 태양광 발전 시스템을 이용 태양광을 직접 전기에너지로 변환 02 태양열 집열부, 축열부, 이용부로 구성된 태양열 시스템을 이용 태양광선의 파동성질과 광학적성질을 이용분야로 해태양열 흡수, 저장 및 열변환을 통해 건물의 냉난방 등에 활용 풍력 운동량변환장치, 동력전달장치, 동력변환장치 제어장치로 구성된풍력발전시스템을 이용 바람의 힘을 회전력으로 전환시켜 발생하는 유도전기를전력계통이나 수요자에게 공급03
04 지열 지표면으로부터 지하로 수미터에서 수 킬로미터 깊이에존재하는 뜨거운 물(온천)과 돌(마그마)를 포함땅이 가지고 있는 에너지를 이용하는 기술 수력 개천, 강, 호수 등 물의 흐름으로 얻은 운동에너지를 전기에너지로 변환해전기를 발생시키는 시설용량 10,000KW 이하의 소규모 수력발전 수열 05 여름철 대기보다 낮고 겨울철에는 높은 물의 온도 특성을 이용해 해수 표층의 열 및 하천수에 저장된 열을 히트펌프를 통해 냉난방, 농가나 산업체 등에 필요한열원으로 활용06
해양에너지 해수면의 상승하강운동을 이용한 조력발전과 해안으로 입사하는 파랑에너지를 회전력으로 변환하는 파력발전, 해저층과 해수표면층의 온도차를 이용열에너지를 기계적 에너지로 변환 07 H + 수소에너지 수소를 기체상태에서 연소시 발생하는 폭발력을 이용기계적 운동에너지로 변환하여 활용하거나 수소를 다시 분해하여 에너지원으로 활용 08 + 연료전지 수소, 메탄 및 메탄올 등의 연료를 산화시켜서 생기는 09 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환
10 바이오에너지 태양광을 이용해 광합성하는 식물체 유기물 및 동물체 유기물을 소비생성되는 모든 생물 유기체(바이오매스)의 에너지 폐기물에너지 사업장 또는 가정에서 발생되는 가연성 폐기물 중 에너지 함량이높은 폐기물을 열분해에 의한 오일화기술, 성형고체연료의 제조기술,가스화에 의한 가연성 가스 제조기술 및 소각에 의한 열회수기술 등의가공 그리고 처리 방법을 통해 연료 생산 11 석탄가스화,액화 석탄, 중질잔사유 등의 저급원료를 고온, 고압에서 불완전연소 및 가스화 반응시켜 일산화탄소와 수소가 주성분인가스를 제조, 정제한 후 가스터빈 및 증기터빈을 구동하여 전기 생산 12
정책
* △그린‧블루수소 생산‧도입, △수소 유통인프라 확충, △수소발전‧모빌리티‧수소산업공정 확산, △수소 클러스터·도시·규제특구 육성, △수소안전‧기술개발‧국제협력 등
* 청정수소 비중 / 자급률 목표 : (’20년) 0% / 0% → (‘30년) 75% / 34% → (’50년) 100% / 60%
* 그린수소 생산확대 / 단가 : (‘30년) 25만톤 / 3,500원/kg → (’50년) 300만톤 / 2,500원/kg
* ’25년 국내 블루수소 최초 생산(25만톤급, 보령)
* 블루 암모니아 해외 생산 개시(’25), 블루 암모니아 해외 도입 개시(‘27)
* 수소충전기 보급목표(기): (’22) 310 → (‘25) 450 → (’30) 660 → (‘40) 1,200 → (’50) 2,000 이상
* 수소발전량 : (‘20) 3.5TWh → (’30) 48.2TWh → (‘50) 287.9TWh ('20년 대비 82배↑)