수소에너지

목차

Ⅰ. 서 두
　1. 수소에너지의 개념
　2. 수소에너지의 장·단점

Ⅱ. 본 문
　1. 국내·외 수소에너지 연구현황
　　1) 국내 수소에너지 연구현황
　　2) 해외현황
　2. 생산방법
　3. 이용정도
　　1) 수소연료자동차
　　2) 이용기술에 대한 전망
　4. 수소에너지에 대한 논란
　　1) 청정에너지인가?
　　2) 고효율인가?
　　3) 안전한가?

Ⅲ. 결 말
　1. 수소에너지의 필요성
　2. 해결책

※참고자료

본문내용

휘발유자동차는 1분 만에 실내로 불이 전이되어 차체가 전소되는 반면 수소 연료전지자동차는 누출 부위에서 순간적으로 높은 불길이 치솟지만 1분30초 후에 완전 연소되어 차량의 피해가 미미한 수준에 머물렀다.
화재 전파 실험 <(좌) 수소연료전지차 (우) 휘발유 자동차> 양성진, 「수소에너지 환상인가, 기회인가」, 『LG Business Insight』, 2009.4, pp.27-29.
Ⅲ. 결 말
1. 수소에너지의 필요성
→ 수소에너지는 단위무게 당 에너지가 높고, 대량 저장이 가능한 에너지이다. 21세기 내에 수소에너지를 일상화해야 하는 이유로는 다음과 같은 3 가지 이유를 들 수 있다.
화석자원(석유, 천연가스)의 고갈이 60～70년 앞으로 전망되는 시점에서 전기를 직접 공급하기 곤란한 수송 분야(자동차), 원격지 등에 사용할 2차 에너지이다. 또한, 고갈되기 전에 가격이 급등할 시점은 Hubbert 이론에 따르면 2020～2030년으로 예상된다.
탄화수소, 특히 석유는 잔여매장량의 65%가 중동지역에 편재되어 있기 때문에 (사우디 25%, 이라크 11%, 아랍에미리트 9.5%, 쿠웨이트 9.3%, 이란 8.7%) 현재 전체공급량의 27 %를 공급하고 있는 중동이 2020년에는 전 세계 석유공급의 63 %을 공급할 것으로 예상된다. 따라서 이들 나라로부터의 에너지독립은 미국을 비롯한 대부분의 나라에서 “에너지 안보” 차원에서 중요한 문제이다.
탄화수소와 석탄, 바이오매스(biomass; 목재, 알코올 등)의 사용은 온실가스(GHG; green house gas)의 3/4를 차지하는 이산화탄소를 방출한다. 산업혁명이후 대량에너지사용으로 촉발된 지구온난화는 멈추기 어려우나, 교토협약 등의 조약으로 이산화탄소 방출량을 2020년 수준으로 동결해야만 산업혁명이전에 250 ppm이었던 이산화산소농도를 2100년경에 550 ppm으로 안정시킬 수 있다. 이것은 평균기온이 현대보다 5℃ 정도 높아지고, 바다의 높이를 1 메타 상승시키는 정도로 피해를 멈추겠다는 시나리오이다.
현실적으로는 개발도상국의 발전을 돕기 위해서 선진국은 1990년의 이산화탄소방출수준 이하로 규제하기로 한 것이 UNFCCC(U.N. Framework Convention on Climate Change) COP-7 (Conference of the Parties) 조약이며 우리나라는 2002년 10월 23일 국회에서 통과되어 11월 8일 비준서를 유엔에 기탁하여 현재 가입된 상태이다. 이산화탄소 방출 총량기준 세계 10위, 인구 당 세계 10위, 면적당 세계 1위인 현실에 미루어 경제에 미칠 파장을 최소화하기 위하여 대비하여야 할 것이다. 방출되는 이산화탄소에 대한 비용은 탄소 1톤당 최소 6.5 $ (현재 방출권 경매가격) ～ 최대 200$(이산화탄소 분리처리비용)로 추정되므로 연간 1.2억 톤을 방출하는 우리나라의 경우 이에 따른 경제적 손실은 연간 8 억불 ～ 240 억불 정도로 예상된다.
지구온난화를 경감하기 위해서는 에너지사용에 따른 열손실도 줄여야 한다. 디젤 자동차엔진의 경우 에너지효율이 35%인데 비해 수소연료전지 자동차의 경우에는 에너지효율이 47%이므로 연료사용에 따른 열방출도 디젤에 비해 0.6배로 줄게 된다.
화석연료의 사용에서 문제되는 이산화탄소, SOx, NOx 등 각종공해물질이 수소연료에서는 전혀 방출되지 않으므로 공해가 전혀 없는 연료이므로 대기오염의 우려가 없다.
이러한 경제적, 환경적인 요소들은 2020년부터 2030년 사이에 에너지 사용의 상당부분을 수소에너지로 전환할 것을 요구하고 있다. 건축설비공학 수소에너지, SJstory블로그, http://blog.naver.com/hjibjj, Architectural.
2. 해결책
→ 많은 학자들은 수소경제사회가 도래했다고 보고 있다. 수소경제사회란 신재생에너지를 이용하여 물 및 유기물질로부터 생산되는 수소를 각종 부문의 에너지로 이용하는 무공해 경제사회를 의미한다. 화석연료의 고갈과 날로 더해가는 환경오염의 해결을 위해 수소에너지가 유력한 미래에너지원으로 떠오르면서 선진국을 중심으로 많은 투자와 연구개발이 전략적으로 이루어지고 있다. 일본은 2005년을 연료전지 상업화의 시점으로 잡고 2010에는 시장을 본격적으로 활성화할 계획이며, 아이슬란드는 2040년 수소사회로 전환, 풍부한 자연 에너지원을 활용한 ‘수소강국’을 꿈꾸고 있다. 관련 보고서에 따르면 오는 2030년에는 세계적으로 자동차용과 주택용, 휴대용 등을 포함해 모두 1천 500억 달러 규모의 연료전지 시장이 형성될 것이라고 전망하고 있다. 우리정부도 국가가 추진 중인 기술 개발이 성공을 거둘 경우 오는 2020년까지 국내 수송에너지의 20%를 석유 등 화석연료에서 수소에너지로 대체할 것으로 전망하고 있다. 그러나 현재까지 개발된 기술이 아직 상용화되기에는 충분치 못한 수준이어서 향후 연구과제로 남겨져 있다. 그런 만큼 누가 먼저 상용화 기술을 선점하느냐에 따라 국가 경제력이 좌우된다는 가설도 가능하다. 이에 따라 우리의 경우 수소에너지 개발을 위한 국가 비전을 수립하고 산업 경쟁력 확보 및 국가 에너지 수급 차원에서 구체적인 계획을 세운 후 민간 기업들도 대비하도록 유도해야 한다. 특히 단순한 수소에너지의 개발 기술이 아니라, 수소의 생산, 저장, 운반, 활용을 위한 인프라, 규제 등 종합적인 대책이 필요 할 것이다.
※참고자료
1. 수도대기권환경청 푸르미의 씽씽바람개비, http://blog.daum.net/fresh-air.
2. 기술교육(즐거운학교, 아름다운교실), http://blog.naver.com/jin2227kr.
3. 디지털타임스, http://www.dt.co.kr/.
4. 이병권·임태훈·최대기·김종원, 「수소에너지 기술현황 및 향후전망」, 『공업화학전망』, 2002.
5. SJstory블로그, http://blog.naver.com/hjibjj.
6. 권해룡, 『독일의 그린에너지 정책 및 산업, 마스터상사, 2009.8.
7. 양성진, 「수소에너지 환상인가, 기회인가」, 『LG Business Insight』, 2009.4.

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