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.
BREADBARBERSHOP 한국남부발전이 아라려즈는 신재생에너지 소고 연료전지의 모든것 H2 수소연료전지, 그것이 알고 싶다! 한국남부발전(주)
수소연료전지란? 수소와 산소의 화학 반응으로 발생하는 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 발전장치예요. H Hydrogen H2 O2 H 기존 화학전지둙허눈 더루게 공해물질을 만들지 않는다는 특징이 있어.
수소연료전지 구조 수소가 공기 중 산소와 반응하여 물을 만드는 과정에서 전류가 발생하며 전기가 생성되어요. 수소H2 수소이온 H+ H20p O2 e- 공기(산소) O2 수소반응극 전해질막 산소반응극 물 물의 전기분해 반을을 역으로 진행한 방응이지. 2H2 + O2 = 2H2O
수소연료전지 장점 친환경 에너지 전기 생산과정에서 온실가스 배출이 적어 친환경적이에요. 적인 에너지 손실 수소를 직접 전기로 변환하기 때문에 에너지 손실이 적어 효율적이에요. 무한한 전력 생산 가능 수소와 산소만 공급하면 무한한 전력을 얻을 수 있어요. 부산물 활용 가능 발생하는 열과 물은 난방과 온수로 활용이 가능해요. 이외에도 교체나 관리가 따로 필요 없어 운영비용 절감 효과까지 있다는 점!
수소연료전지 활용 분야 수소버스 수소 지게차 드론 선박 주행가능거리가 길고 출력이 높아 더욱 다양한 분야에서 활용되고 있어!
다음 편에서 만나요! 한국남부발전과 함께 알아본 수소연료전지 앞으로도 한국남부발전에서 유익한 정보를 많이 알려드릴게요!
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↑)