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"제가 가장 하고 싶은 건, 우리 세대가 망쳐 놓은 지구를 후세들에게 깨끗한 지구로 다시 돌려주고 싶고, 이 기술을 통해서 그렇게 됐으면 좋겠습니다"

탄소중립과 에너지 전환 시대를 맞아 전 세계가 주목하고 있는 수소에너지. 이번 영상에서는 미래의 청정에너지로 주목받는 수소경제와 수소 기술의 모든 과정을 살펴봅니다.

수소와 산소의 화학반응으로 전기를 만들어내는 수소연료전지부터 실제 수소전기차에 탑재되는 연료전지 스택, 그리고 더욱 작고 가벼우면서 효율을 높인 차세대 연료전지 기술까지.

특히 별도의 가습기 없이 스스로 물을 재활용해 가습하는 이중 교환막 연료전지 기술은 수소연료전지 시스템을 더욱 가볍고 단순하게 만들 수 있는 가능성을 보여주고 있습니다. 수소자동차뿐만 아니라 수소 드론, 수소 선박 등 미래 모빌리티로 확장될 수 있는 기술입니다.

그렇다면 수소는 어디에서 만들어질까요?

석유화학·제철 공정에서 발생하는 부생수소, 천연가스를 이용하는 개질수소, 그리고 물을 전기분해해 수소를 생산하는 수전해 기술까지 수소 생산 방식의 차이와 장단점을 살펴봅니다.

특히 재생에너지로 생산한 전력을 이용해 물에서 수소를 생산하는 그린수소는 이산화탄소 배출을 줄일 수 있는 핵심 기술로 주목받고 있습니다. 국내 연구진은 재생에너지의 불규칙한 전력 공급에도 대응할 수 있도록 수전해 분리막과 전극을 국산화하고, 수소 생산 효율과 안전성을 높이는 기술을 개발하고 있습니다.

여기서 끝이 아닙니다.

골칫거리였던 이산화탄소(CO₂)를 활용해 수소를 생산하는 기술부터, 버려지는 폐목재·볏짚·억새 등 바이오매스를 활용해 수소를 생산하면서 고부가가치 화학물질까지 얻는 새로운 수소 생산 기술도 만나봅니다.

특히 폐목재에서 얻은 리그닌을 활용한 촉매 시스템은 기존 수전해보다 낮은 전압에서 수소를 생산하고, 동시에 산업적으로 활용 가능한 물질을 만들어 수소 생산의 경제성을 높일 가능성을 보여줍니다.

하지만 수소경제가 현실화되기 위해서는 또 하나의 거대한 과제가 남아 있습니다.

바로 수소 저장과 운송입니다.

수소는 에너지 밀도가 낮아 대용량으로 저장하고 장거리 운송하기 어렵다는 문제가 있습니다. 이를 해결하기 위해 고압·액화 방식뿐 아니라 액상수소운반체(LOHC)와 같은 새로운 수소 저장·운반 기술이 연구되고 있습니다.

탄소중립 시대를 이끌 미래 에너지, 수소 기술의 현재와 미래를 만나봅니다.

👉이 영상은 2020년 8월에 방송된 [꿈을 여는 꿈의 에너지 – 수소 경제 시대]의 일부입니다.