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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.

바이오매스 에너지, 그게 뭘까

01. 바이오매스 에너지란? < 바이오매스 에너지는 생물체를 에너지원으로 하는 에너지 > 식물, 동물 등 생물체에서 얻어지는에너지원으로 사용할 수 있는 메탄가스나 에탄올 등을 바이오매스 에너지라고 에너지 명칭

02. 바이오? 바이오매스? 차이점은 무엇일까? 바이오 에너지 의미 바이오 에너지라는 용어는 주로 생물학적인 과정을 통해 생산되는 에너지를 의미 바이오와 바이오 매스 바이오매스는 주로 유기물 기반의 에너지를 가리키는데 비해, 바이오 에너지는 바이오매스에 한정되지 않고 바이오가스, 생물 디젤, 바이오알코올 등 다양한 형태의 에너지를 포괄적으로 포함

03. 바이오매스 에너지 특징 목질계, 농산물계 바이오매스는 수분이 적어 연소, 가스화 등으로 열을 가해 화학적으로 변환하기 적합 축산폐기물, 산업폐수, 슬러지 유형은 수분이 많아 연소보다는 발효 과정을 통한 생물 화학적 변환 추구 바이오매스는 재생 가능한 에너지이며, 주원료는 지속적인 공급이 가능 ex) 수목, 사탕수수, 팜

04. 바이오매스 에너지 장점 <재생 가능한 에너지원> 바이오매스는 식물성 물질이나 동물성 부산물, 작물 잔재 등 재생 가능한 자원으로서 사용 <탄소 중립 및 온실 가스 감소> 오매스 에너지를 사용할 때 대기 중 이산화탄소의 배출량이 크게 감소하므로, 온실 가스 감소와 탄소 중립에 기여 <폐기물 관리> 연소 발효 과정에서 발생하는 이산화탄소(02)는 원래 식물에서 흡수한 양에 상당 부분 일치!" 폐기물 처리에 대한 문제를 해결하고, 쓰레기 매립지의 부담을 줄이는데 도움 "바이오매스는 유기물 기반으로 생산되므로 음식물 쓰레기, 농작물 잔재, 동물배설물등과 같은 유용한 에너지로 전환가능!"

04. 바이오매스 에너지 장점 <에너지 보안> 에너지 보안을 향상시키고 국가의 에너지 자급력을 강화하는 데 기여 오매스는 재생 가능한 자원으로서 국내에서 생산될 수 있기 때문에 에너지 수입에 대한 의존도 감소!" <농업 및 지역 경제 지원> 농업 및 지역 경제를 지원하고 농민들에게 추가 소득 기회를 제공 "바이 "바이오매스 에너지 생산은 농작물 잔재 농축산 폐기물과 같은 가치를 높이는 도움!" <다양한 형태의 에너지로 변환> 바이오매스 에너지는 발전소, 난방 시스템, 연료 자동차 다양한 분야에서 활용

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01. 바이오매스 에너지란? < 바이오매스 에너지는 생물체를 에너지원으로 하는 에너지 > 식물, 동물 등 생물체에서 얻어지는에너지원으로 사용할 수 있는 메탄가스나 에탄올 등을 바이오매스 에너지라고 에너지 명칭

02. 바이오? 바이오매스? 차이점은 무엇일까? 바이오 에너지 의미 바이오 에너지라는 용어는 주로 생물학적인 과정을 통해 생산되는 에너지를 의미 바이오와 바이오 매스 바이오매스는 주로 유기물 기반의 에너지를 가리키는데 비해, 바이오 에너지는 바이오매스에 한정되지 않고 바이오가스, 생물 디젤, 바이오알코올 등 다양한 형태의 에너지를 포괄적으로 포함

03. 바이오매스 에너지 특징 목질계, 농산물계 바이오매스는 수분이 적어 연소, 가스화 등으로 열을 가해 화학적으로 변환하기 적합 축산폐기물, 산업폐수, 슬러지 유형은 수분이 많아 연소보다는 발효 과정을 통한 생물 화학적 변환 추구 바이오매스는 재생 가능한 에너지이며, 주원료는 지속적인 공급이 가능 ex) 수목, 사탕수수, 팜

04. 바이오매스 에너지 장점 <재생 가능한 에너지원> 바이오매스는 식물성 물질이나 동물성 부산물, 작물 잔재 등 재생 가능한 자원으로서 사용 <탄소 중립 및 온실 가스 감소> 오매스 에너지를 사용할 때 대기 중 이산화탄소의 배출량이 크게 감소하므로, 온실 가스 감소와 탄소 중립에 기여 <폐기물 관리> 연소 발효 과정에서 발생하는 이산화탄소(02)는 원래 식물에서 흡수한 양에 상당 부분 일치!" 폐기물 처리에 대한 문제를 해결하고, 쓰레기 매립지의 부담을 줄이는데 도움 "바이오매스는 유기물 기반으로 생산되므로 음식물 쓰레기, 농작물 잔재, 동물배설물등과 같은 유용한 에너지로 전환가능!"

04. 바이오매스 에너지 장점 <에너지 보안> 에너지 보안을 향상시키고 국가의 에너지 자급력을 강화하는 데 기여 오매스는 재생 가능한 자원으로서 국내에서 생산될 수 있기 때문에 에너지 수입에 대한 의존도 감소!" <농업 및 지역 경제 지원> 농업 및 지역 경제를 지원하고 농민들에게 추가 소득 기회를 제공 "바이 "바이오매스 에너지 생산은 농작물 잔재 농축산 폐기물과 같은 가치를 높이는 도움!" <다양한 형태의 에너지로 변환> 바이오매스 에너지는 발전소, 난방 시스템, 연료 자동차 다양한 분야에서 활용

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출처 한국남동발전

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정책

제1차 수소경제이행기본계획

정부는 「수소선도국가 비전」의 실현을 위해, “청정 수소경제 선도국가(First Mover)”로의 도약을 목표로, 「제1차 수소경제 이행 기본계획」을 수립하였습니다.

의의 및 비전

금번 계획은 올해 2월 수소법 시행 이후 첫 법정 기본계획으로써, 「수소선도국가 비전」에서 제시한 △국내‧외 청정수소 생산 주도, △빈틈없는 인프라 구축, △모든 일상에서 수소활용, △생태계 기반 강화 등 4대 추진전략을 바탕으로 15개 과제*를 추진합니다.
* △그린‧블루수소 생산‧도입, △수소 유통인프라 확충, △수소발전‧모빌리티‧수소산업공정 확산, △수소 클러스터·도시·규제특구 육성, △수소안전‧기술개발‧국제협력 등
특히, 2050년 연간 2,790만톤의 수소를 100% 청정수소(그린‧블루수소)로 공급하고, 국내 생산은 물론 우리 기술·자본으로 생산한 해외 청정수소 도입으로 청정수소 자급률도 60% 이상 확대할 계획입니다.
* 청정수소 비중 / 자급률 목표 : (’20년) 0% / 0% → (‘30년) 75% / 34% → (’50년) 100% / 60%

주요 추진과제

1 국내·외 수소 생산을 ”청정수소 공급체계“로 전환합니다.
- 재생에너지와 연계한 수전해 실증을 통해 그린수소의 대규모 생산기반을 구축하고, 생산단가를 감축하겠습니다.
  * 그린수소 생산확대 / 단가 : (‘30년) 25만톤 / 3,500원/kg → (’50년) 300만톤 / 2,500원/kg
- 동해가스전 실증 등 탄소포집저장기술(CCS) 상용화 일정에 맞추어 탄소저장소를 ‘30년까지 9억톤 이상 확보하여, 이산화탄소 없는 청정 블루수소를 ’30년 75만톤, ‘50년까지 200만톤 생산하겠습니다.
  * ’25년 국내 블루수소 최초 생산(25만톤급, 보령)
- 아울러, 국내 자본·기술을 활용한 해외 재생에너지-수소 생산 프로젝트를 추진하여 ‘50년 40개의 수소공급망을 확보하겠습니다.
  * 블루 암모니아 해외 생산 개시(’25), 블루 암모니아 해외 도입 개시(‘27)
- 특히, 안정적인 수소 수급을 위해 비축기지 건설(’30) 및 국제거래소를 설립하고, 수소 생산국들과 협의하여 국제적으로 통용될 수 있는 청정수소 인증제 및 원산지 검증체계를 구축하겠습니다.
2 청정수소를 어디서나 편리하게 사용할 수 있는 인프라를 마련하겠습니다.
- 석탄·LNG발전소, 산단 인근에 수소항만을 구축하고, 항만시설 사용료‧임대료 감면 등 인센티브 부여를 통해 항만 내 선박·차량·장비 등을 수소 기반으로 전환해갈 계획입니다.
- 또한, 수소생산·도입 주요 거점을 중심으로 수소 배관망을 구축하고, 기존 천연가스망을 활용한 수소혼입도 검토(‘22~)하겠습니다.
- 주유소·LPG 충전소에 수소충전기를 설치하는 융복합 충전소 확대 등을 통해 수소충전소를 ‘50년까지 2,000기 이상 확보할 계획입니다.
  * 수소충전기 보급목표(기): (’22) 310 → (‘25) 450 → (’30) 660 → (‘40) 1,200 → (’50) 2,000 이상
3 발전‧모빌리티‧산업 등 모든 일상에서 수소를 활용할 수 있도록 하겠습니다.
- 수소연료전지에 더하여 석탄에 암모니아 혼소발전(‘27~), LNG 수소 혼소 등 수소발전을 상용화하고, 청정수소 발전의무화 제도(CHPS) 도입, 환경급전 강화 등으로 이를 뒷받침 하겠습니다.
  * 수소발전량 : (‘20) 3.5TWh → (’30) 48.2TWh → (‘50) 287.9TWh ('20년 대비 82배↑)
- 수소차 생산능력의 대폭 확충(’50년 526만대)과 함께 ‘30년까지 내연기관차 수준으로 성능을 제고하고 선박‧드론‧트램 등 다양한 모빌리티로 수소 적용을 확대하겠습니다.
4 수소산업 육성 저변 강화를 위한 제도 기반을 마련하겠습니다.
- 수소 관련 기술개발의 시너지 효과 제고를 위해 각 부처별로 개발 기술 규모를 상향, 범부처 통합실증을 실시하겠습니다.
- 아울러, 선제적 안전기준 수립, 국제표준 선점 지원 등을 통해 수소 산업 경쟁력을 강화하고, ’글로벌 수소 연합회‘를 출범하여 수소생태계 구축을 위한 국내·외 기업간 협력을 더욱 강화하겠습니다.