COP28 정상회의(11.30~12.13, 두바이총회)의 주요 이슈 중 하나가 청정수소였습니다. COP28에서는 미국, 독일, 일본, UAE, 인도, 브라질, 사우디, UAE 등 전 세계 수소시장의 80% 이상을 차지하는 39개 국가가 재생가능 및 저탄소 수소, 수소 파생상품에 대한 인증서를 상호 인정하는 선언문을 발표했습니다.
수소가 정말 친환경적인 에너지원이냐 하는데에는 그렇다라는 견해도 있지만 아니라는 견해도 있는데요, 이유인 즉 수소를 이용하여 전기를 생산하는 경우 물 이외의 부산물이 없지만(온실가스를 배출하지 않음), 이 수소를 생산하는 과정에서 이산화탄소가 발생할 수 있기 때문입니다. 또한, 수소가 대기중에 방출될 경우 지구온난화에 기여하게 될 수도 있다는 점도 수소가 과연 청정에너지냐 하는 논쟁을 부릅니다.
이번피드에서는 수소의 종류에 대해 간략히 알아보도록 하겠습니다.
수소의 종류 - 그레이수소, 블루수소, 그린수소, 청록수소, 핑크수소, 황색수소
친환경적인 정도 : 그린수소 > 블루수소 > 그레이수소
1. 그레이수소
: 화석연료로부터 생산된 수소입니다. 그래서 'gray' 수소라는 이름이 붙게 되었죠. 현재 생산되는 수소의 96%가 이렇게 화석연료로부터 생산된 그레이수소에 해당하는데요, 개질수소와 부생수소가 그레이 수소에 해당됩니다. 개질수소란, 천연가스(메탄을 포함하고 있음)를 고온고압에서 분해해 생성하는 수소이며, 메탄과 고온의 수증기가 화학반응을 통해 만들어진 수소로 대량생산이 가능하다는 장점이 있지만, 만들어지는 과정에서 수소무게의 10배에 달하는 이산화탄소가 부산물로 생성되기 때문에 친환경적이지 못하다는 단점이 있습니다. 부생수소는 석유화학공정이나 철강 등을 만드는 과정에서 부수적으로 발생하는 수소입니다. 부생수소는 타 제품을 생산하는 과정에서 부수적으로 발생하기 때문에 생산량을 늘리는데 한계가 있습니다.
| (간단 화학식) CH4(메탄) + 2H2O(물) —> 4H2(수소) + CO2(이산화탄소) |
2. 블루수소
: 개질수소와 마찬가지로 메탄(CH4)과 고온의 수증기가 화학반응을 함으로써 생산되어 이산화탄소가 부산물로 배출되나, 배출되는 이산화탄소를 포집,활용,저장(CCUS) 기술을 활용하여 제거하기 때문에 청정수소로 불립니다. 포집된 이산화탄소는 영구히 저장하거나 시멘트, 반도체 가스, 타이어 소재 등에 활용됩니다.
3. 그린수소
: 태양광이나 풍력 등 재생에너지에서 생산된 전기로 물을 분해하여 만들어지는 수소입니다. 생산과정에서 이산화탄소와 같은 부산물이 배출되지 않아 궁극의 청정에너지이며, 사용되는 전기 또한 화석연료로 부터 나온 것이 아니라 재생에너지로 부터 나온 것이기 때문에 가장 친환경적이라고 볼 수 있습니다. 환경적으로는 장점만 존재하지만, 단가가 비싸고 기술적으로 쉽지 않기 때문에 국내에서는 상용화되지 않고 있습니다. (수전해 생산설비 및 재생에너지 부족)
| (간단 화학식) 2H2O + 전기 에너지(재생에너지로 발생됨) —> 2H2 + O2 |
4. 청록수소
: 천연가스(CH4 다량 함유)를 열분해 하여 생산된 수소로, 천연가스를 고온의 반응기에 주입해 수소와 고체 이산화탄소가 생산됩니다. 생산된 부산물은 다양한 제품의 소재로 활용됩니다.
| 천연가스 —(열분해)—> 수소 + 고체이산화탄소 |
5. 황색수소
: 그린수소와 마찬가지로 물을 전기분해하여 생산된 수소입니다. 다만, 재생에너지가 아닌 기존의 전력망을 이용하여 원료로 사용되는 전기를 발생시키는데 온실가스가 배출될 수 있다는 한계를 가집니다.
| (간단 화학식) 2H2O + 전기 에너지(기존의 전력망에서 생산됨) --> 2H2 + O2 |
6. 핑크수소
: 그린수소와 마찬가지로 물을 전기분해하여 생산된 수소입니다. 다만, 재생에너지가 아닌 '원자력발전'을 통해 생산된 전기를 이용하여 물을 분해시킵니다.
| (간단 화학식) 2H2O + 전기 에너지(원자력발전을 통해 생산됨) —> 2H2 + O2 |
👉👉다음피드에서는 수소관련 정책과 기준에 대해 다뤄보겠습니다~!
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