일본에서 수소에너지의 향후 수급 전망

전문가 제언

○ 수소 제조방법으로는 물을 분해하여 제조하는 광화학적 방법, 전기분해, 직접 열분해 및 열화학적 방법 등이 있다. 전기분해의 고전적인 기술은 실용화되어 있으나 그 외의 다른 기술들은 아직 연구단계에 있다. 직접 열분해법은 물을 3,300K 이상으로 가열하여 직접적으로 수소와 산소로 해리하는 방법이기 때문에 고온의 열원과 고온상태에서 수소를 분해해야 하기 때문에 가장 어려운 방법으로 알려져 있다.

 

○ 물 분해를 단계적 반응으로 나누고 1,300K 이하의 비교적 낮은 온도의 화학반응들로 구성하여 물을 분해하는 폐쇄 사이클(closed cycle)을 구성할 수 있는데 이것이 열화학적 방법에 의한 수소 제조방법이다. 열원으로는 고온의 가스로 또는 태양열 집열, 핵반응로 등을 고려할 수 있으며 제철소 용광로의 폐열 이용도 예상할 수 있다. 흡열반응에 필요한 열과 발열을 서로 상쇄하면 이론상으로 전기분해보다 높은 열효율을 얻을 수 있다.

 

○ 1967년 이후로 200개 이상의 수소 분해 사이클이 제안되어 있는 상태이며 이를 크게 5가지로 분류할 수 있다. 즉, 1) 수증기와 염소로부터 산소를 발생시키는 디컨평형(Deacon equilibrium)을 이용한 사이클, 2) 수증기와 탄소 또는 일산화탄소의 산화반응을 이용하는 사이클, 3) 여러 산화상태를 가진 전이금속의 산화를 이용하는 사이클, 4) 할로겐 화합물을 이용하는 사이클, 5) 이들의 혼성 사이클로 분류된다.

 

○ 혼성 사이클 기술은 열화학적 사이클의 보완 및 개선방안으로 많이 연구되고 있다. 주로 전기분해를 병용하는 것이 대부분이지만 일부 경우는 광화학적 방법의 기술 개발도 수행되고 있다. 수소는 핵융합, 연료전지 등의 에너지원이고 오염물질을 배출하지 않는 청정에너지이지만 수소 자체는 지구상에 존재하지 않기 때문에 제조기술이 필요하다.

 

○ 우리나라의 수소 제조기술 개발은 주로 한국에너지기술연구원, 한국과학기술원 등에서 수행되고 있다. 우리나라 정부는 수소에너지를 미래에너지의 주역 중 하나로 판단하고 있으며 고효율 수소 제조기술을 개발하기 위해 산학연이 협력하여 상당한 노력을 하고 있다.

저자

Aya Saito

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

에너지

연도

2014

권(호)

14(1)

잡지명

燃料電池

과학기술
표준분류

에너지

페이지

9~13

분석자

오*섭

분석물

• 일본에서 수소에너지의 향후 수급 전망.pdf [350,064 byte]

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