미래 청정연료 '수소' 우리 힘으로
부시 미국 대통령은 올초 연두교서에서 수소(H2)에너지에 대해 중요한 언급을 했다.
그는 "과학기술인들은 오늘 태어난 어린이가 공해없는 수소자동차를 탈 수 있도록 기술적 장애와 난관을 극복해야한다"며 수소연료전지,수소인프라와 혁신자동차 기술에 향후 5년간 총 17억달러의 투자를 제안했다.
2020년께에는 수소연료전지 자동차가 가솔린이나 경유차와 경쟁할 수 있는 신기술과 인프라 개발에 역점을 두겠다는 것이다.
유럽의 최북단에 위치한 섬나라인 아이슬랜드.
지열과 수자원 등 풍부한 자연에너지를 갖고 있는 이나라는 세계에서 처음으로 석유를 쓰지 않는 수소 에너지경제권 확보를 목적으로한 야심찬 계획을 추진중에 있다.
우리나라도 과학기술부와 산업자원부가 미래청정에너지원인 수소를 경제적인 제조와 저장,이용기술 개발에 적극 나설 움직임을 보이고 있다.
수소에너지에 자원부국이나 빈국모두 관심을 쏟는 것은 수소가 미래에너지시스템에 가장 적합하기 때문이다. 공해물질이 거의 나오지 않고 연료전지로 사용하기 쉬우며 가스나 액체로 수송하기가 쉽다.
한국에너지기술연구원 수소에너지연구센터(센터장 김종원)는 차세대 에너지 기술개발사업의 하나로 수소에너지 기술을 상용화 단계로 끌어올리기위한 기초연구와 실용화연구에 힘을 쏟고 있다.
이 센터는 수소 제조에서 저장기술 그리고 일부 활용기술개발에 나서고 있다.
금속산화물계를 이용한 열화학 사이클에 의한 수소제조기술을 개발하고 있다.
물을 직접 전기분해 하기 위해서는 높은 온도가 필요해 다시 에너지가 들어가야하는 만큼 물분해과정을 여러단계로 해 낮은 온도에서도 물분해가 가능한 공정을 만드는 것이다.
센터는 기존 금속 산화물에 제3의 금속을 첨가해 조금이라도 낮은 온도에서 물을 분해할 수 있도록 소재를 개선하고 이를 시스템화하는데 주력하고 있다.
다른 방식의 수소제조기술로는 고체고분자 전해질을 이용하는 것과 분리막 반응기를 통해 천연가스에서 수소를 만드는 기술도 연구중이다.
현재 상용화된 물 전기분해 장치는 1기압 섭씨 80도 정도에서 알칼리수용액을 전해질로 사용해 물을 분해하는데 약 70-80%의 효율을 보이고 있다.
센터는 알칼리 수용액 이외에도 수소이온을 잘 통과시키는 고체 고분자 전해질(PEM)을 사용하면 효율을 90%까지 올릴 수 있다는데 착안해 수소제조 저가화와 대용량화를 위해 이방법을 이용한 연구도 진행중이다.
분리막 반응기를 이용해 천연가스에서 합성가스를 생산하는 기술개발도 추진중이다.
이는 공기중에 포함된 산소를 선택적으로 투과시킬 수 있는 분리막을 활용해 별도의 공기분리장치가 없이도 산소를 공기로부터 분리해 반응공정에 공급할 수 있는 시스템을 구성하는 것이다.
이기술은 에너지 절감과 실용화 가능성이 높은 기술로 평가받고 있다.
센터는 기체분리에 의한 세라믹 분리막의 경우 기체의 누수없는 밀봉기술이 요구되고 강한 재료개발이 선결돼야한다는 문제점만 해결되면 상용화수준에 이를 것으로 보고 있다.
저장기술 분야에서는 카본나노구조체를 이용한 수소저장 기술에 관심을 쏟고 있다.
수소는 원자크기가 가장 작은 원소여서 저장에 오는 어려움이 있지만 센터는 목표수준을 6.5wt%수준으로 잡고 개선노력을 기울이고 있다.
김종원센터장은 "궁극적으로 수소와 전기만이 인류가 당면한 에너지,환경문제를 해결할 수 있는 대안이 될 것"이라며 "앞으로 닥쳐올 수소경제체제에 대응키위해 경제적이고 효율적인 수소 제조와 저장,이용기술을 개발하는데 힘쓰겠다"고 말했다.
부시 미국 대통령은 올초 연두교서에서 수소(H2)에너지에 대해 중요한 언급을 했다.
그는 "과학기술인들은 오늘 태어난 어린이가 공해없는 수소자동차를 탈 수 있도록 기술적 장애와 난관을 극복해야한다"며 수소연료전지,수소인프라와 혁신자동차 기술에 향후 5년간 총 17억달러의 투자를 제안했다.
2020년께에는 수소연료전지 자동차가 가솔린이나 경유차와 경쟁할 수 있는 신기술과 인프라 개발에 역점을 두겠다는 것이다.
유럽의 최북단에 위치한 섬나라인 아이슬랜드.
지열과 수자원 등 풍부한 자연에너지를 갖고 있는 이나라는 세계에서 처음으로 석유를 쓰지 않는 수소 에너지경제권 확보를 목적으로한 야심찬 계획을 추진중에 있다.
우리나라도 과학기술부와 산업자원부가 미래청정에너지원인 수소를 경제적인 제조와 저장,이용기술 개발에 적극 나설 움직임을 보이고 있다.
수소에너지에 자원부국이나 빈국모두 관심을 쏟는 것은 수소가 미래에너지시스템에 가장 적합하기 때문이다. 공해물질이 거의 나오지 않고 연료전지로 사용하기 쉬우며 가스나 액체로 수송하기가 쉽다.
한국에너지기술연구원 수소에너지연구센터(센터장 김종원)는 차세대 에너지 기술개발사업의 하나로 수소에너지 기술을 상용화 단계로 끌어올리기위한 기초연구와 실용화연구에 힘을 쏟고 있다.
이 센터는 수소 제조에서 저장기술 그리고 일부 활용기술개발에 나서고 있다.
금속산화물계를 이용한 열화학 사이클에 의한 수소제조기술을 개발하고 있다.
물을 직접 전기분해 하기 위해서는 높은 온도가 필요해 다시 에너지가 들어가야하는 만큼 물분해과정을 여러단계로 해 낮은 온도에서도 물분해가 가능한 공정을 만드는 것이다.
센터는 기존 금속 산화물에 제3의 금속을 첨가해 조금이라도 낮은 온도에서 물을 분해할 수 있도록 소재를 개선하고 이를 시스템화하는데 주력하고 있다.
다른 방식의 수소제조기술로는 고체고분자 전해질을 이용하는 것과 분리막 반응기를 통해 천연가스에서 수소를 만드는 기술도 연구중이다.
현재 상용화된 물 전기분해 장치는 1기압 섭씨 80도 정도에서 알칼리수용액을 전해질로 사용해 물을 분해하는데 약 70-80%의 효율을 보이고 있다.
센터는 알칼리 수용액 이외에도 수소이온을 잘 통과시키는 고체 고분자 전해질(PEM)을 사용하면 효율을 90%까지 올릴 수 있다는데 착안해 수소제조 저가화와 대용량화를 위해 이방법을 이용한 연구도 진행중이다.
분리막 반응기를 이용해 천연가스에서 합성가스를 생산하는 기술개발도 추진중이다.
이는 공기중에 포함된 산소를 선택적으로 투과시킬 수 있는 분리막을 활용해 별도의 공기분리장치가 없이도 산소를 공기로부터 분리해 반응공정에 공급할 수 있는 시스템을 구성하는 것이다.
이기술은 에너지 절감과 실용화 가능성이 높은 기술로 평가받고 있다.
센터는 기체분리에 의한 세라믹 분리막의 경우 기체의 누수없는 밀봉기술이 요구되고 강한 재료개발이 선결돼야한다는 문제점만 해결되면 상용화수준에 이를 것으로 보고 있다.
저장기술 분야에서는 카본나노구조체를 이용한 수소저장 기술에 관심을 쏟고 있다.
수소는 원자크기가 가장 작은 원소여서 저장에 오는 어려움이 있지만 센터는 목표수준을 6.5wt%수준으로 잡고 개선노력을 기울이고 있다.
김종원센터장은 "궁극적으로 수소와 전기만이 인류가 당면한 에너지,환경문제를 해결할 수 있는 대안이 될 것"이라며 "앞으로 닥쳐올 수소경제체제에 대응키위해 경제적이고 효율적인 수소 제조와 저장,이용기술을 개발하는데 힘쓰겠다"고 말했다.
