한국일보 애틀랜타
첫광고
김성희 부동산

CO2 걱정없는 ‘친환경 해법’…단가 비싸 상용화 갈 길 멀어

미국뉴스 | 경제 | 2021-08-05 08:08:26

수소차,상용화

권순상 노흥성 부동산 470-218-6136표정원 융자미국 크래딧 교정

수소는 차·비행기·선박, 가정과 산업의 발전용 등으로 활용할 수 있어 오는 2050년 탄소 중립의 해법으로 꼽힌다. 물을 전기분해해 수소를 만드는 수전해 방식이 궁극적 해법이지만 물 분해에는 막대한 전기가 필요하다. 태양광·풍력 등 재생에너지나 차세대 원전에서 나오는 전기를 쓰면 온실가스가 배출되지 않는 그린(Green)수소가 나오지만 아직은 수전해 기술이 경제성이 많이 떨어지는 것이다.

 

■수소 생산 위해 온실가스 배출?=수소는 자연에 존재하는 가장 풍부한 원소지만 자체로 존재하기보다는 석유·석탄·천연가스 등 화석연료나 물 등 다른 원소와 화학적 결합 형태로 존재하기 때문에 이들로부터 추출해야 한다. 현재는 수전해 기술이 부족하다 보니 천연가스와 석탄을 고온·고압에서 수증기와 반응시켜 만드는 추출수소 등 그레이(Grey)수소에 많이 의존한다. 가격이 저렴하고 대량생산이 가능하나 이산화탄소(CO2) 등 온실가스가 대거 발생하는 게 문제다. 우리나라는 수소 생산을 위해 석탄은 쓰지 않고 천연가스를 활용하지만 석탄보다는 낫더라도 역시 적지 않은 CO2가 발생한다. 석유화학·제철 공장의 부산물인 수소 혼합 가스에서 수소를 분리하는 부생수소는 저렴하지만 대부분 다른 공정의 원료로 투입되고 원천이 화석연료라는 한계가 있다.

 

■친환경 수전해의 장점과 한계는=수전해는 물을 전기분해해 고순도(99.999%)의 수소를 친환경적으로 얻는 기술이지만 고가의 전력 비용이 발생해 아직 본격적인 실용화로 이어지지 못하고 있다. 그린수소로 화석연료를 대체할 수 있고 다양한 화합물을 합성하는 것도 가능하지만 생산 단가를 대폭 낮춰야 하는 과제가 있는 것이다. 물을 전기나 열로 분해하는 방식으로 수소를 만들려면 국제 전기 가격을 고려할 때 ㎏당 약 6달러가 든다. 현재 천연가스를 원료로 사용하는 메탄 개질에 의한 수소 생산비가 ㎏당 2달러 안팎인 것에 비해 3배가량 비싸다. 천연가스 개질 방식이 현재 세계 수소 생산량의 약 75%를 차지하는 것도 이 때문이다.

 

수소에너지저장(HESS) 기술을 대용량·장기 저장이 가능하도록 바꿔나가는 것도 과제다. 재생에너지를 활용해 수소를 생산할 때 불안정한 전력 부하로 인해 수전해 시스템 성능이 급속히 나빠지는 것도 해결해야 한다.

 

■주요 수전해 기술은=알칼라인수전해·고분자전해질막수전해·고체산화물수전해 등이 있는데 기술 성숙도와 출력 특성 등을 고려해 상호 보완적인 연구개발(R&D)이 이뤄지고 있다. 장종현 한국과학기술연구원(KIST) 수소연료전지연구단장은 “고성능·저가 이중 도금, 3D 구조 나노와이어 전극 등 상용화가 가능한 수준의 다양한 수전해 기술 R&D에 나서고 있다”며 “가격을 낮추고 내구성을 높이기 위해 수전해 시스템의 기술 고도화와 소재·부품 업그레이드가 요구된다”고 말했다.

 

앞서 한국에너지기술연구원은 재생에너지의 간헐성과 변동성을 보완하기 위해 안정적으로 효율을 높여 수소를 생산할 수 있는 ‘부하변동 대응형 수전해 스택’을 지난해 개발하기도 했다. 내구성과 효율이 높은 전극과 분리막을 개발하고 수전해 시스템을 모듈화하는 데 성공한 것이다. 김창희 에너지기술연 수소연료전지단장은 “기업에 기술이전하고 상용화를 추진 중”이라며 “다만 해외 선도국과 경쟁하기 위해서는 보다 고성능·고내구성 전극과 분리막, MW급 스택 스케일업 설계 기술을 확보해야 한다”고 강조했다.

 

■수전해 핵심 기술, 선도국의 60~70%=전문가들은 우리나라가 수소차 기술에서는 앞서 있으나 수전해 기술에서는 미국과 독일이 산업화 단계를 밟는 데 비해 우리는 걸음마라고 지적한다. 김재경 에너지경제연구원 연구위원은 “국내에서 수소 생산 기술 연구가 최근 활발해지고 있으나 핵심 원천 기술 확보와 상용화 실증에서는 여전히 세계 최고 수준과 격차가 있다”며 “현재의 천연가스 추출수소 기술은 중소형 추출기 생산 수준이고 중간에 발생하는 이산화탄소를 포집·저장하는 연구도 아직 실증 단계에 머무르고 있다”고 전했다. 특히 수전해 기술의 경우 선진국의 60~70%에 불과하고 재생에너지 발전 설비와 수전해 설비를 직접 결합하는 방식은 아직 상용화 단계에 이르지 못하고 있다고 지적했다.

 

<고광본 선임 기자>

 

CO2 걱정없는 ‘친환경 해법’…단가 비싸 상용화 갈 길 멀어
CO2 걱정없는 ‘친환경 해법’…단가 비싸 상용화 갈 길 멀어

 

댓글 0개

의견쓰기::상업광고,인신공격,비방,욕설,음담패설등의 코멘트는 예고없이 삭제될수 있습니다. (0/100자를 넘길 수 없습니다.)

코윈 애틀랜타, 청소년 약물 예방 및 정신건강 세미나 개최
코윈 애틀랜타, 청소년 약물 예방 및 정신건강 세미나 개최

의료·법률 전문가와 현직 경찰 수사관 참여청소년 약물 문제▪법적 책임, 현장경험 공유11월 7일 오후 2시, 둘루스 그레이홀 개최 세계한민족여성네트워크(KOWIN) 애틀랜타 지회(

조지아주, 중간선거 사전투표자 신기록
조지아주, 중간선거 사전투표자 신기록

29일 오후 2022년 투표 기록 넘어서30일까지 사전투표자 270만명 이상 조지아주가 사전 현장 투표 기간을 하루 남겨둔 상황에서 2022년 중간선거 당시의 사전 현장 투표 기록

오바마케어 보험료 2년 새 35% 급등
오바마케어 보험료 2년 새 35% 급등

내년 전국 평균 15% 인상2년 연속 두 자릿수 상승애리조나주 27.9%로 최고중산층·50~60대 부담 커져 오바마케어 건강보험료가 지난 2년 연속 두 자릿수 상승하면서 가입자들

미국서도 전역증 재발급 받는다

29일부터 재외공관서 신청 가능일부 공관은 우편 수령도 가능 미국 등 해외에 거주하는 재외동포 들이 전역증을 분실하거나 훼손했을 때 한국내 대리인을 통하지 않고 재외공관 에서 재발

미 대학가, AI 서비스 무료 제공 확산

프린스턴·코넬 등 아이비리그 합류 챗GPT·클로드 등 학생·교직원 등에“AI 활용 격차 해소·연구 효율성 높여” 과제 의존·학습 능력 약화 우려도  미 대학가에서 학생과 교직원들에

귀넷 경찰, '할로윈 데이' 아이 안전수칙 발표
귀넷 경찰, '할로윈 데이' 아이 안전수칙 발표

밝은 의상 착용, 손전등 등 광원 지참 꼬마 악마, 마녀, 좀비, 뱀파이어 분장을 한 아이들이 토요일 밤 귀넷 카운티 주택가를 누빌 예정인 가운데, 카운티 경찰이 학부모들에게 아이

애팔래치고 총격범 가석방 없는 종신형 확정
애팔래치고 총격범 가석방 없는 종신형 확정

조지아 대법원 상고 기각 조지아주 대법원이 애팔래치 고교 총기 난사 사건의 범인인 콜트 그레이의 새로운 형량 선고를 위한 상고를 기각했다.법원 문서에 따르면, 그레이가 요청한 새로

애틀랜타 공항, 결항·지연 적은 '톱5' 우수 공항
애틀랜타 공항, 결항·지연 적은 '톱5' 우수 공항

취소율 1.24%, 심각한 지연 1.25% 애틀랜타는 세계에서 가장 바쁜 공항을 보유하고 있지만, 새로운 조사 결과 가장 신뢰할 수 있는 공항 중 하나이기도 한 것으로 나타났다.컨

아기 차량 방치 숨지게 한 엄마에 '할로윈 참여'
아기 차량 방치 숨지게 한 엄마에 '할로윈 참여'

귀넷 법원 제한적 허용 귀넷 카운티 법원이 16개월 된 아들의 차량 안 방치 사망과 관련해 2급 살인 및 아동 학대 혐의로 기소된 어머니 데자 콜먼에게 거주 단지 내에서 할로윈을

한인부동산협회 골프대회로 기부금 모금
한인부동산협회 골프대회로 기부금 모금

수익금 연말 파티서 기부 예정 조지아한인부동산협회(GAKARA·회장 레이첼 김)는 지난 28일 오전 10시 스와니 베어스베스트 골프장에서 제5회 골프대회를 개최했다. 이번 대회에

이상무가 간다 yotube 채널