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분쇄와 저온가열에 의한 수지 및 생물체 자원으로부터의 고순도 수소의 제조

전문가 제언: ○ 수소연료 제조기술은 물, 유기물, 화석연료 등의 화합물 형태로 존재하는 수소를 분리, 생산해서 이용하는 기술이다. 수소는 물의 전기분해로 가장 쉽게 제조할 수 있지만 압력에너지나 전기에너지에 비해 경제성이 낮은 편이다. 이에 생물체 자원에서 발생하는 열을 이용하여 화석연료를 대체한 수소연료 제조기술이 개발되고 있다.

○ 2011년 일본 Toyoda자동차사가 하이브리드 자동차(HV) 생산규모를 확대하고, 종래 주유식의 연료대체 수소와 전기의 차세대 친환경 자동차를 다양하게 공급하면서 시장 주도권 강화에 나서고 있다. 수소는 가스나 액체로 수송할 수 있으며 고압가스, 액체수소, 금속 수소화합물 등의 다양한 형태로 분리저장이 가능하다. 수소는 기체상태로 저장하고 있으나 단위 부피당 저장밀도가 너무 낮고, 경제성과 안정성 측면에서 수소는 액체나 고체로 저장하는 것이 효과적이다.

○ 2004년 이전부터 장기적으로 수소연료 전지자동차 제조기술을 축적해 온 현대자동차사도 2015년부터 승용차 타입의 수소연료 전지자동차(HFCV) 판매를 시작할 계획이다. 최근, 생물체 자원에서 발생하는 열과 수분을 회수하여 수소 에너지를 액체나 고체로 제조하고 있다. 응용분야로는 수소연료 전지자동차, 로봇, 항공기, 선박을 들 수 있다. 수소연료는 1회 충전의 주행거리는 500km, 충전시간은 3분 이내이다. 상용화 이전에 합리적인 가격과 수소 충전소 기반구축이 필요할 것으로 사료된다.

○ Toyoda자동차사는 2015년 기존 파워트레인과 연료탱크의 비용을 95% 절감하면서 미국 캘리포니아에 FCV를 우선 출시할 예정이다. 이에 앞서 Toyoda사는 California 주립대학과도 수소연료 충전소를 설치하기 위하여 사업제휴도 체결하였다. 2억 달러 이상의 자금을 투자하여 2015년 20곳, 2016년에 40곳, 2024년 100곳의 수소충전소가 건립될 예정이다. 현대자동차에서는 시속 160㎞급의 수소자동차도 개발 중에 있으나 이에 앞서 국내에서도 우선 수소연료 충전소 건립에 대한 투자도 검토되어야 할 것으로 사료된다.

저자: ZHANG Qiwu et al,
자료유형: 학술정보