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수소에너지란?
수소(水素)는 1 개의 양성자와 1 개의 전자로 구성된 가장 간단한 원소이며 우주에서 가장 흔한 원소입니다. 그러나 수소는 자연에서 홀로 발견되지는 않으며 항상 산소나 탄소와 결합된 형태로만 발견됩니다. 만일 이를 분리할 수 있다면 수소는 가장 청정한 궁극적인 에너지담체이다. 우주왕복선에서는 수소연료전지로 전기를 생산하고 부산물인 물을 승무원의 식수로 사용됩니다. 수소는 공기중의 산소와 결합하면서 1 그램당 28,680 칼로리의 열을 내게 됩니다. 공기중에서 연소시 온도는 2,300℃까지 올라가며 산소분위기에서 연소온도는 3,000℃ 까지 올라갑니다. 공기중에서 자연발화온도는 585℃로 메탄이나 프로판보다 높습니다. 실제로 20세기 초에는 석탄과 수증기와의 반응으로 만든 town gas (수소 50 % + 일산화탄산가스 50%)를 가정용연료로 사용하였으나, 값싼 천연가스의 발견과 일산화탄산가스 중독으로 사용이 제한 되었습니다. 최근에 다시 논의되고 있는 수소에너지는 일산화탄소가 없는 순수 수소를 말하며 주된 사용방식은 연소가 아닌 연료전지 입니다. 그러나, 수소는 자연에서 발견될 때에는 물 또는 석유처럼 항상 다른 원소와 결합된 형태로 나타나기 때문에 에너지를 투입하여 순수 수소형태로 바꾸어 주어야 합니다. 이런 의미에서 수소에너지는 전기와 마찬가지로 에너지담체(擔體, energy carrier) 또는 2차에너지로 이해하여야 합니다.


 


전기에너지와의 다른 점은 대량 저장이 용이하다는 것입니다. (전기에너지도 배터리로 저장할 수 있으나 단위 무게당 에너지 저장량이 적다는 약점이 있습니다. 즉, 최대 180 Wh/kg으로 1 그램당 155 칼로리 : 수소의 1/185. 배터리의 또 다른 약점은 배터리의 폐기물이 공해를 유발한다는 것) 따라서 태양에너지 또는 풍력발전으로 생산하는 전기는 날씨, 밤낮에 따른 변화가 심하므로 전기형태로 사용하고 남은 전력을 이용하여 (전기분해로) 수소를 생산하여 저장한 후 다시 연료전지 등으로 전기로 바꾸어 사용할 수 있습니다. 또한 수소는 (파이프라인 또는 탱크로) 수송과정에서 손실률이 극히 적어서 장거리를 수송할 경우 전력송전보다 유리합니다. (수백 km 이상) 


 

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