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.
미래 청정 에너지 재생가능 에너지 탄소중립! 암모니아 연료 알아보기 기후위기 KOEN
암모니아 연료란? 암모니아 연료가 무엇인지 간략하게 알아보자 NH3, 질소와 수소로 구성된 물질 수소를 뽑아내는 데 최적의 물질 미래재생가능에너지의 강력한 후보 탄소중립을 이끌 수 있는 친환경 연료 액화 수소 방식보다 경제적인 에너지 기존 방식에 비해 저렴한 저장.운반.변환 비용
암모니아 연료 장점 암모니아 연료의 장점은 어떤 것들이 있을까? 질소와 수소로 구성된 무탄소 연료 별도의 과정을 통해 수소를 추출하면 전기에너지를 생산하는 연료로 사용이 가능 연료 시 이산화탄소 배출이 없어 선박.발전 분야 온실가스 감축 기존 액화 수소 방식보다 높은 효율 수소에 비해 단위 부피1.5!2배의 저장 용량을 가지고 있어 대용량 저장과 장거리 운송이 어려운 수소의 단저머을 보완 LPG와 보관 조건이 비슷하여 보관이 쉬움
암모니아 연료 단점 암모니아 연료의 단점은 어떤 것들이 있을까? 불안정 타연료에 비해 연소 속도가 느리고 화염이 불안정 독성과 부식성 독성 물질이기 때문에 안전에 대한 문제가 우려됨 Solution 안전 문제에 대한 엄격한 기준과 관리가 필요
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↑)