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수소 생산기술 개요

전문가 제언: ○ 수소는 전기와 같이 에너지 운반체로서, 거의 무한정한 자원인 물 또는 유기물질을 원료로 제조할 수 있고 사용 후에 재순환이 가능하며, 가스나 액체로서 수송이 용이하고 고압가스, 액체수소, 금속수소화물 등의 다양한 형태로 저장이 용이하다. 또한 연료로 사용할 경우에 연소 시 극소량의 NOx를 제외하고는 공해물질이 생성되지 않는 특징이 있어, 산업용의 기초소재로부터 일반연료, 수소자동차, 수소비행기, 연료전지 등 현재의 에너지시스템에서 사용되는 거의 모든 분야에 이용이 가능하다.

○ 현재 세계 각 나라가 직면하고 있는 에너지 부족 문제에 대한 가능한 해법으로서 그리고 에너지와 경제적 안보 향상을 위해 새로운 수소 기술의 개발에 관심이 모아지고 있다. 미국 에너지청은 수소 기반시설, 연료전지, 저장기술 개발을 위한 공격적인 계획과 목표를 설정한 장기 계획을 수립한 바 있으며 우리나라도 친환경 수소경제 구현을 위한 마스터플랜을 수립하고 2040년 상용화 단계에 이르기까지 수소경제 실현을 위한 구체적인 로드맵을 작성하여 추진하고 있다.

○ 현재는 수소가 주로 화학공업에 사용되지만, 가까운 장래에 중요한 연료가 될 것은 분명한 사실이다. 수소 생산에는 수많은 방법이 있으나 본고는 개질(수증기, 부분적인 산화, 자열 산화, 플라스마와 수상 분해)과 열분해를 포함하여 화석연료와 바이오매스자원으로부터 수소생산과 관련된 기술을 개설한 것이다. 또한 물로부터 수소를 생산하는 전기분해와 수소 저장, 탈유와 수성가스 전환 등 수소 정제방법을 논의하고 있다.

○ 대체 에너지 운반체로서 수소생산 기술에 많은 발전이 이루어졌지만, 전통적인 화석연료의 대규모 개질기술과 경쟁하고 전통적인 화석연료나 바이오매스를 직접 사용할 경우의 에너지 효율성과 대비하여 경제적 우위를 점하기 위해서는 보다 기술적인 진보와 가격 경쟁력 향상이 필수적인 요건이 된다. 수소발생과 이용기술 개발에는 자원의 효율적인 이용과 경제성에 대한 특별한 관심이 요망된다.

저자: J.D. Holladay, J. Hu, D.L. King, Y. Wang
자료유형: 학술정보