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.
수소 연료전지 미래 에너지의 미래
태양열, 전기, 천연가스에 이어 우리의 일상생활을 책임질 차세대 미래 에너지는 무엇일까요? 퐁 주임의 픽은 바로 수소연료전지입니다
수소 연료 전지는 수소를 공기 중의 산소와 반응시켜 전기를 생성하는데요 예를 들어 석유, 재생에너지, CCS등에서 추출한 수소와 산소를 반응시키면 전기 에너지를 얻을 수 있습니다
수소 연료 전지의 장점 높은 효율성, 도심 내에 소규모 발전소 건설 가능, 적은 소음과 거의 무진동, 다양한 연료 종류, 화석 연료에 비해 친환경적
수소 연료 전지의 단점 비싼 촉매제, 부식, 저장 및 운송 기술 그리고 인프라 부족, 화석 연료에서 수소를 생산할때 온실가스 배출, 현재 수소 연료 전지는 자동차, 드론, 선박 등에 사용되고 있습니다. 더불어 단점을 보완하기 위한 연구도 활발하게 진행되고 있습니다
수소 연료 전지가 상용화되려면 아직 가야 할 길이 멀어 보이죠 한편으로는 청정 미래 에너지의 미래와 대안이 될 수소 연료 전지가 어디까지 뻗어 나갈지 기대도 됩니다 더 멋진 모습으로 업그레이될 수소 연료 전지의 미래 지켜봐주세요
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↑)