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2022.04.21
수소의 과학, 에너지밀도와 생산
[신한금융투자 한세원, 이예신, 하헌호] 탄소중립을 향한 여정 에너지 전환과 수소 프로젝트
수소, 지구상에서 가장 가벼워, 인공제조가 필요
하지만 수소는 주기율표 1번에 자리한, 지구상에서 가장 가벼운 원소다. 이런 가벼운 성질 때문에 자연상태의 대기에서는 수소를 사실 상 찾기 어렵다는 점이 문제다. 지구상에 존재하는 원소 중, 분자의 수소원자 비중과 반응성 면에서 수소 생산의 원천이 될 수 있는 2대 물질은 탄화수소(석유,천연가스,석탄 등)와 물이다. 이 중 경제적인 이유로 현행 수소 공급량의 대부분은 천연가스 개질공정개질공정(SMR, Steam Methane Reforming)과 같이 이산화탄소를 대량으로 배출하는 화학공정에서 인공적으로 생산되는 물량이 차지한다. 이 수소를 회색수소(Gray Hydrogen)로 부르는 이유다.
궁극적인 탄소중립 달성을 위해서는 회색수소 제조공정에서 이산화탄소를 포집 및 저장(CCS, Carbon Capture & Storage) 처리한 청색수소(Blue Hydrogen)나, 신재생에너지로 물을 수전해해 원천적으로 탄소배출 없이 수소를 생산하는 녹색수소(Green Hydrogen) 공급비중을 늘여야 한다. 이 때 비로소 전술한 수소 순환 싸이클형 에너지 시스템으로의 현실 적인 전환이 가능해진다