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신재생에너지 수소에너지 특징 탄소제로를 위한 중요성

by 꿈자꿈 2023. 6. 28.

신재생에너지 수소

신재생 에너지의 특징은 아래 네 가지로 요약될 수 있다. 이중 재생이 가능하여 고갈될 염려 없는 비고갈성 에너지라는 점이 수급불균형으로 인한 고유가 시대에 경제적으로 가장 중요시되는 사항이라고 할 수 있다. 인류는 결국 물러설 곳 없이 막다른 골목에 와서야 자신들이 쓰는 에너지가 유한 자원임을 인식하고 있는 셈이다. 공공 미래 에너지는 시장창출 및 경제성 확보를 위한 장기적인 정부 및 기업의 기술투자와 개발 보급 정책을 기반으로 새로운 미래의 핵심 에너지를 개발하는 데 목적이 있다. 기술에너지는 연구개발을 통해 확보 가능한 에너지이며, 기존 신재생에너지를 기반으로 좀 더 높은 효율과 비용절감, 실용성을 확보할 수 있어야 한다. 마지막으로 환경 친화형 청정에너지는 유해성 물질 및 온난화가스 발생을 줄임으로써 자연 친화적인 에너지로 접근하여야 한다.

신재생 에너지의 특징 4가지

1. 공공미래 에너지

시장창출 및 경제성 확보를 위한 장기적인 개발 보급 정책 필요

2. 환경친화형 청정에너지

화석연료 사용에 대한 이산화탄소 발생이 거의 없음

3. 비 고갈성 에너지

태양광, 풍력 등 재생가능 에너지원으로 구성

4. 기술에너지

연구개발에 의한 에너지

탄소제로위한 신재생에너지의 중요성

화석에너지의 고갈 문제와 함께 환경문제에 대한 해결책으로 신재생에너지는 매우 중요한 의미를 갖는다. 높은 초기투자 비용에도 불구하고 각 선진국에서는 신재생에너지에 대한 연구개발과 보급정책 등을 끊임없이 추진하고 있다.

최근 유가의 불안정, 기후변화협약 규제 대응 등 신재생에너지의 중요성이 재인식되면서 에너지 공급 방식의 다양화가 필필요하다.

기존 에너지원 대비 가격경쟁력 확보 시 신재새에너지 산업은 IT, BT, NT 산업과 더불어 미래 산업, 차세대 산업으로 급성장이 예상된다.

우리나라는 신재생에너지를 보급한다는 장기적인 목표 하에 신재생에너지 기술개발 및 보급 사업 등에 지원이 강화되고 있다.

신재생 에너지로 수소에너지에 대해 알아보도록 한다.

수소에너지 정의

수소에너지란 수소 형태로 에너지를 저장하고 사용할 수 있도록 한 대체에너지이다. 수소는 연소시켜도 산소와 결합하여 다시 물로 변하기 때문에 배기가스로 인한 환경오염의 염려가 없어 매우 유용한 에너지원이다. 수소는 물을 전기 분해하면 쉽게 얻을 수 있다. 무한정인 물을 원료로 사용하여 제조할 수 있으며 가스나 액체로 쉽게 저장할 수 있어 사용에 용의 하다.

수소에너지 원리

수소의 제조법을 간단히 살펴보면 크게 두 가지로 나뉘는데, 그중 하나는 천연가스, 석유, 석탄 등을 열분해 하여 수소를 얻는 방법으로 오늘날 공업용 수소의 90%가 이방식으로 제조된다. 또 하나는 물의 전기 분해에 의한 수소의 발생이다. 오래전부터 잉여전력을 이용하여 물을 전기 분해하는 방법으로 효율이 좋은 수소를 제조하는 개발연구가 진행되어 왔는데, 최근 일본의 Sunshine Project에 의해 개발된 고온고압 물 전기 분해법은 그 효율이 90%에 가까운 성능을 보여주고 있다.

수소에너지 특징

1. 무한정 에너지

수소는 물 또는 유기물질을 원료로 하여 무한정 공급, 제조할 수 있고, 사용 후 다시 물로 재순환된다. 수소에너지는 자원 고갈 우려가 없어 화석연료 자원이 빈약한 국가에 적합한 에너지원이다. 물의 전기분해를 통해 쉽게 제조할 수 있으나 전기에너지에 비해 수소에너지가 경제성이 낮아 대체 전원 또는 촉매를 이용한 제조기술 연구가 필요하다.

2. 저장 및 수송의 용이함

수소는 가스나 액체로 쉽세 수송할 수 있으며 고압 가스, 액체수소, 금속수소화물 등의 다양한 형태로 저장이 용이하다. 현재 수소는 기체로 저장하고 있으나 단위 부피당 수소저장 밀도가 낮아 경제성과 안정성이 부족하여 액체 및 고체 저장법의 연구를 추진하고 있다.

3. 수소에너지의 무공해성

수소는 연료로 사용할 경우에 연소 시 극소량의 공해물질인 NO를 제외하고는 공해물질이 생성되지 않는다. 단위 에너지 제품 기준으로 석탄의 이산화탄소 배출량을 100%로 할 때 석유와 천연가스는 각각 80% 및 60%의 이산화탄소를 배출하나 수소는 이산화탄소를 전혀 배출하지 않아 환경오염을 최소화할 수 있다.

4. 수소에너지의 다양한 적용분야

수소는 산업용의 기초 소재로부터 일반 연료, 수소자동차, 수소비행기, 연료전지 등 현재의 에너지 시스템에서 사용되는 거의 모든 분야에 이용가능하다. 장치 비용이 고가이긴 하나, 특수 분야인 고온 용접기, 반도체 분야에 이용되나 화석연료에 비해 경제성이 확보되면 일반연료, 동력원 등으로 사용 가능하다.