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.
Why, 수소에너지?
수소란 지구상 가장 가벼운 무색, 무미, 무취의 기체 상태 산소와 결합한 물처럼 다른 원소와 결합된 상태로 지구상에서 대량으로 존재
수소에너지 장점, 무공해 친환경, 수소는 화석에너지와 달리 전기와 열로 전환될때 물만 생성 온실가스 배출이 없어 미세먼지와 이산화탄소 등의 환경문제에서 자유로움
고효율, 수소에너지를 이용하는 연료전지의 효율은 전기만 생산할때 50~60퍼센트, 폐열을 사용할때에는 80~90퍼센트에 육박, 내연기가ㅗㄴ의 효율은 20~30퍼센트
에너지저장과 운반의 대량화 수소에너지 저장시에 고압탱크에 압축 영하 263도씨로 냉각해 액회사키면 부피가 800분의1로 줄어들어 저장운반 용이
에너지원의 일원화 현재까지 자동차에는 석유, 난방에는 가스와 석탄, 발전에는 석탄과 원자력 등 소비 부문에 따라 별도의 에너지원을 사용 하지만 수소를 사용하면 자동차, 난방, 발전 등 모든 부문의 에너지원을 연료전지로 일원화 가능
풍부한 자원이자, 친환경적인 수소에너지의 발전에 많은 관심과 기대 부탁드립니다
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↑)