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에너지

2019-11-05
10미래 에너지 1편! 무궁무진한 가치, 수소 에너지 *넥쏘(NEXO)

심각한 환경오염으로 인해, 지구에는 이상 기후 현상이 발생하고 있습니다.
2019년 1월, 미국 중북부 지역에는 영하 40도에 이르는 극심한 한파가 불어 닥쳤고,
같은 시간에 호주는 영상 46도의 기록적인 폭염에 시달렸는데요.
이를 해결하기 위해, 화석 연료를 대신할 친환경 미래 에너지를 찾으려는 노력이 이어지고 있습니다.
그 중에서도 전 세계는 수소 에너지를 주목하고 있는데요.
그 이유는 무엇일까요? 키즈현대와 함께 수소의 가치에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

미래를 움직이는 수소 에너지! 2050년 수소 산업의 경제효과 - 출처 맥킨지 - 세계 수소 시장 약 2,500조 원 - 국내 경제효과 약 70조 원 - 국내 고용효과 창출 약 60만 명

수소는 산소와 만나면 물이 되고, 이때 화학 반응이 일어나면서 전기를 만들어내는데요.
여기서 중요한 것이 수소와 산소로 전기를 생산하는 연료전지 기술입니다.
연료전지 기술은 1965년, 미국 제미니 5호 우주선에 처음 적용되어 전기와 물을 공급하였으며,
그 이후에도 우주 분야에서 높은 활용도를 보였는데요.
현재는 기술이 발전되어 선박, 트럭, 자동차까지 영역을 넓혀가고 있습니다.
글로벌 컨설팅 업체 맥킨지는 발전, 수송, 건물, 산업 및 산업용 원료 부문이
수소 기반 경제로 이동하면 세계 수소 경제 규모가 2050년까지 약 2,500조 원 규모로 성장할 것이며,
국내에서는 연간 약 70조 원의 경제효과와 약 60만 명의 고용창출 효과를 창출할 수 있다고 밝혔습니다.

수소의 남다른 보존량과 활용성! 수소를 대량 소비해도 괜찮을까? - 수소는 보존량이 풍부한 에너지원 - 재순환으로 무제한 활용가능 - 대규모 저장·운송 가능

수소도 언젠가는 고갈되지 않을까요? 수소는 우주 질량의 75%를 차지하고 있는 만큼 풍부한 보존량을 자랑합니다.
또한 수소를 사용한 후에는 다시 물로 재순환되기 때문에 무제한 활용이 가능하죠!
특히, 우리나라에서는 에너지의 95%를 수입에 의존하고 있는데요.
이 경우, 에너지원의 국제가격 변동에 영향을 많이 받게 되기 때문에 에너지 자급이 꼭 필요한 상황입니다.
수소 에너지로 필요한 에너지의 일정 부분을 자급할 수 있게 되면 안정적인 경제성장과 함께
에너지 안보도 확보할 수 있겠죠? 또한 수소는 고압으로 압축하거나 액화할 수 있다는 특징이 있는데요.
그래서 대규모 저장과 운송에 용이합니다.
수소 에너지가 대량으로 소비되는 수소사회가 오더라도, 큰 문제없이 에너지를 보급할 수 있어요!

수소 에너지의 위험도는 낮음! 연도별 상대적 위험도
연료별 상대적 위험도 : 수소, 도시가스, LPG, 가솔린 확인 가능
수소 도시가스 LPG 가솔린
자연발화온도 1, 연료 특성 1, 불꽃 온도 3 합계 32 자연발화온도 2, 연료 특성 2, 불꽃 온도 1 합계 33 자연발화온도 3, 연료 특성 3, 불꽃 온도 2 합계 39 자연발화온도 4, 연료 특성 4, 불꽃 온도 4 합계 42
상대적 위험도 1 상대적 위험도 1.03 상대적 위험도 1.22 상대적 위험도 1.44

안정성 순서 1>2>3>4, 총 15개 항목 평가 *출처 한국산업안전공단 MSDS, 미국화학공학회 DIPPR

수소 에너지의 안전에 의문을 가지는 분들도 있는데요.
사실, 수소는 수십 년간 석유화학, 정유, 반도체, 식품 등 여러 산업 현장에서 사용해온 에너지입니다.
이미 안전 관리 노하우가 축적된 분야라고 할 수 있어요.
실제로, 한국산업안전공단 MSDS(Material Safety Data Sheet),
미국화학공학회 DIPPR(Design Institute for Physical Property)이 발표한 연료별 상대적 위험도를 살펴보면
수소가 도시가스보다 위험도가 낮은 것으로 나타났습니다.
2019년 8월 11일에는 현대자동차의 수소전기차 넥쏘가 미국 고속도로안전보험협회(IIHS)의
안전 테스트에서 최고 등급을 받기도 했습니다.

달리는 공기청정기, 수소전기차! 수소전기차 넥쏘(NEXO) 현대자동차의 수소전기버스

수소 에너지는 어떻게 활용되고 있을까요?
대표적으로 도로를 달리는 공기청정기, 현대자동차의 수소전기차 넥쏘가 있습니다.
넥쏘에는 압축 수소 탱크 3개가 장착되어 있고, 총 6.33kg의 압축 수소가 충전되는데요.
이렇게 충전된 수소는 산소와 반응하여 전기를 만들고, 넥쏘는 이 전기를 동력으로 사용하여 움직입니다.
이 과정에서 대기오염 물질을 배출하지 않는 것은 물론, 대기의 미세먼지를 99.9%까지 정화하는데요.
넥쏘 1대가 1시간 운행할 경우, 26.9kg의 공기를 정화할 수 있습니다.
이는 64kg의 성인 43명이 1시간 동안 마실 수 있는 공기량이에요! 수소전기차가 버스로 만들어진다면 어떨까요?
수소전기버스는 무려 성인 76명분의 공기를 정화할 수 있습니다.
현대자동차는 2006년부터 수소전기버스를 개발했으며 2018년 10월 울산,
11월에는 서울의 정규노선에 시범 투입하기도 했는데요.
또한 올해 광주, 울산, 서울, 부산, 서산, 아산 등 지자체 7곳에 35대의 수소전기버스를 보급할 예정이며,
내년부터 매년 300대 이상의 수소전기버스를 양산할 예정입니다.

곧 만나요! 미래 운송수단 수소전기열차! 수소전기열차

수소를 사용하는 이동수단에는 수소전기열차도 있습니다.
수소전기차와 마찬가지로, 오염 물질을 배출하지 않으며,
전선과 변전소 등 급전 설비가 필요하지 않아서 전력 인프라 건설 및 유지보수 비용을 줄일 수 있어요.
또한 열차는 운송 거리가 멀고, 많은 이들이 이용하는 이동 수단인데요.
따라서, 열차에 수소에너지를 사용하게 되면 친환경성이 더욱더 높아질 것으로 기대되고 있습니다.
실제로, 국토교통부와 미국 비영리단체 참여 과학자 모임 UCS(Union of Concerned Scientists)의 분석에 따르면,
디젤열차를 수소전기열차로 대체할 경우 이산화탄소 배출을 51.9% 저감할 수 있다고 합니다.
현대자동차가 수소연료전지를 공급하고 관련 기술을 지원하는 새로운 미래 운송수단!
수소전기열차는 2020년에 선보일 예정입니다.

수소 에너지 활성화를 위한 우리나라의 노력! 2030 미래차 산업 발전전략 - 국내 수소충전소 구축안 2022년 310개소 2030년 660개소 - 전기·수소차 국내 신차 판매비중 2022년 9.9% 2030년 33.3%

수소에너지를 활성화시키기 위해 세계는 발 빠르게 움직이고 있습니다.
2030년까지, 미국과 중국은 수소전기차 100만 대, 독일은 수소전기차 180만 대를 보급하겠다고 밝혔습니다.
호주는 남한 면적 5.5배 규모의 사막에 태양광 발전소를 설치하여,
이곳에서 생산한 전력으로 100% 클린 수소를 생산하는 프로젝트를 진행 중인데요.
우리나라에서는 어떨까요? 2019년 10월 15일, 정부는 현대자동차 남양연구소에서 ‘미래자동차 국가비전 선포식’을
개최하고 ‘2030 미래차 산업 발전전략’을 발표했습니다.
이번 전략에 따르면, 우리나라는 2030년까지 수소충전소를 660개소 설치할 예정이며,
주요 도시에서 20분 이내, 고속도로에서 75km 이내에 설치하여 접근성을 높일 예정입니다.
또한 2030년까지 전기·수소차 국내 신차 판매비중을 33.3%까지 높이고,
수소 가격은 유통비 절감을 통해, 2030년까지 2018년 대비 절반 수준으로 인하할 계획입니다.
현대자동차 역시, 선박, 지게차 등 다양한 모빌리티에 수소연료전지시스템을 공급하여,
수소 에너지의 영역을 넓혀갈 예정입니다.

미세먼지, 지구 온난화 등 환경오염 문제가 심각해지면서 환경을 보호하기 위해 전 세계가 힘을 모으고 있습니다.
그 중에서도 수소 에너지는 가장 현실적인 대안으로 떠오르고 있는데요.
공기를 정화하는 수소전기차가 늘어나고, 기술 발전으로 더 다양한 곳에서 수소 에너지가 활용된다면 소중한 환경을 지킬 수 있겠죠? 전 세계의 노력으로 아이들의 미래가 더욱더 안전하고 깨끗해지기를 기대해 봅니다!