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수송 부문을 위한 수소 기반시설

전문가 제언: ○ 수소는 그 최종 사용에서 공해(연소 후 수증기와 연소 상태에 따라 약간의 NOx가 배출될 뿐이다.)가 없고 그 원료(물)가 풍부하여 전기와 함께 우수한 에너지 매체가 될 것이 확실하다. 특히 수송 부문의 연료로서 매우 촉망되는 에너지이다. 그러나 이 수소가 사회에서 광범위하게 사용되기 위하여 기반시설의 건설이 필요한데 여기에 막대한 비용이 필요하다. 본문은 수송 부문에서 수소를 활용하기 위한 이 문제를 취급하고 있다.

○ 본문에서 이 문제를 극복하는 방법으로 점진적인 시설의 건설을 옹호하고 있다. 그러나 이 때 “닭과 달걀”의 갈등이 발생할 수 있다. 우리나라에서 닭과 달걀의 문제는 “순서적 모순”을 지칭하나 여기서는 어떤 생산품이 광범위하게 수용되려면 그 상품이 시장화 하기 전에 몇 가지 다른 대규모 투자가 선행되는 조건이 만족되는 경우에만 가능할 때를 말한다. 수소의 수송 부문에서 광범위하게 사용되는 조건이 바로 이 경우에 해당한다. 따라서 본문은 “한 단계” 접근 방법도 소개하고 있다. 그러나 미국의 첫 휘발유 주유소가 생긴 것은 1907년인데 이 때 이미 미국에는 140,000대의 차량이 있었다는 사실을 참조할만하다.

○ 본문에서는 수송 부문에 수소 침투의 또 하나의 중요 요소인 FCV의 가격 문제를 간과하고 있다. 현재의 FCV 차량 비용은 약 $2,000/kW(표준형 승용차는 약 100kW의 연료전지 스택이 필요)으로 계산된다. 장래 이 비용을 $100/kW으로 절감이 가능하리라 보지만 약 $50/kW로 더 절감해야 완전한 경쟁이 가능하다. 현재 기술로 그러한 절감은 불가능하다고 보고 있고 따라서 기술적인 돌파가 필요하다.

○ 수소는 매우 우수한 에너지 매체임은 틀림없으나 그렇다고 연료로서 단점이 없는 것은 아니다. 그 중 하나는 에너지 밀도가 다른 연료에 비하여 현격히 떨어진다. 디젤이 9.5 kWh/l, 그리고 휘발유가 8.6인데 비하여 수소는 액체(-253℃)일 때 2.5, 700 bar 압력의 기체일 때 1.3, 그리고 300bar로 압축했을 때 0.68에 불과하다. 따라서 휘발유와 같은 에너지를 탑재하기 위해서는 큰 연료 용기 또는 다른(예: 금속산화물) 저장 방법이 필요하다.

저자: Agnolucci, P.
자료유형: 학술정보