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2020년을 향한 수소에너지

전문가 제언: ○ 수소의 이용기술은 대단히 광범위하여 기존의 화석연료가 사용되던 거의 모든 분야가 사용이 가능하며 연료전지 이용기술, 수소자동차 및 수소 항공기에 이용하는 기술, 수소저장 합금에 의한 2차 전지제조 기술, 화학공업 활용기술, 저온 촉매연소기술 등 다양분야에서 연구개발이 이루어지고 있지만, 수소는 대부분 화학공정에서 공정용 가스로 이용되고 있다.

○ 우리나라의 경우도 해외 선진국과 마찬가지로 석유화학 공장의 부산물로 얻어지는 혼합기체 상태의 수소는 일부만이 분리되어 수소로 판매되고 있으며 나머지 대부분은 이들 공장에서 연료로 이용되어 소각처리 되고 있다. 또한 반도체 제조공정, 용접가스, 실험분석용 등 매우 제한적인 분야에 수소가 활용되고 있다. 향후 예측되는 수소 이용분야로는 연료전지, 수소자동차, 수소항공기, 수소를 이용한 촉매연소 등이 있지만 아직은 가격 면에서 경제성이 없어 상용화가 어려운 분야로 생각되고 있다.

○ 국내에서 현재 생산되는 수소의 대부분은 화학공정에 이용되고 있으며 단일 이용공정으로는 암모니아 제조용 수소의 수요가 가장 많고 나머지의 대부분이 석유화학공업에 이용되고 있다. 암모니아는 수소와 질소를 Fe2O3 촉매 존재 하에서 400℃, 200atm의 고온고압조건에서 반응시켜 합성되며 합성한 암모니아는 비료제조에 80%, 아크릴로니트릴, 카프로락탐 제조에 10%, 화약제조에 4% 그리고 냉매로 사용되고 있다.

○ 기존에 우리나라에서는 나프타를 사용한 공정이었으나 점점 부탄사용 공정으로 교체되고 있으며 천연가스를 원료로 한 저가의 암모니아를 국내생산량보다 더 많이 수입하고 있다. 석유정제 공업에서의 정제설비 현황을 조사해보면 석유제품의 경질 화, 저유황화 현상이 뚜렷하며 수소를 대량으로 사용하는 공정이 점차 증가하고 있다. 특히 나프타, 등유, 경유, 중질유 등의 수소화 탈황이나 중질유의 수소화 분해, 윤활기유의 수소화 정제비중이 증가하고 있으며 수소의 소비량이 더욱더 커지고 있다.

저자: Ko Sakata
자료유형: 니즈학술정보