수소경제19 산업용 수소, 철강·화학공정의 탈탄소를 이끄는 주역 🔷 ① 산업 부문의 탄소배출, 왜 수소가 아니면 해결할 수 없는가전 세계 탄소배출량의 약 30% 이상은 산업 공정에서 발생하고 있다.특히 철강·정유·석유화학 분야는 고온 열원, 환원제, 탄소 기반 공정이 복합적으로 작동하기 때문에 단순한 전기화(Electrification)만으로는 배출 제로를 실현할 수 없다.철강: 고로(Blast Furnace)에서 철광석(Fe₂O₃)을 환원할 때 필수적으로 코크스(Coke) 가 사용된다. 이 과정에서 탄소 기반 환원이 이루어지기 때문에 CO₂ 배출이 필연적이다.화학 산업: 암모니아·메탄올·에틸렌 등 기초 화학제품을 생산하는 데 대부분 천연가스나 나프타를 원료로 사용하는데, 이때 고도의 열·수소·탄소 화합공정이 반복된다.결국 산업 부문의 탈탄소 전략은 단순한 “전력을.. 2025. 11. 26. 수소자동차, 배터리 전기차와의 차이점과 장단점 분석 🟦 ➊ 두 차량의 에너지 공급 구조 — “전기 저장 vs 전기 생성”■ BEV: 전기를 그대로 저장하는 구조(Direct Storage)배터리 내부에 리튬이온 화학반응을 이용해 전기를 저장주행 과정에서 저장된 전기를 인버터를 통해 모터로 전달시스템 구성 단순 → 구동계 효율이 높고 관리하기 쉽다(전력 손실이 적어 Well-to-Wheel 대비 효율 약 70~80% 수준)■ FCEV: 저장된 수소를 전기화학적으로 변환해 전기 생산고압 수소탱크(700bar) 저장 → 연료전지 Stack에서 전기 생산생성된 전기는 구동 모터 및 소용량 배터리(버퍼)로 공급구조는 복잡하지만 충전 시간·장거리 주행에 강점▶ 기술적 핵심 차이BEV = 에너지 저장 장치 중심의 구동계FCEV = 에너지 변환 장치 중심의 구동계즉,.. 2025. 11. 24. 수소연료전지의 구조와 작동 원리 — 전기가 만들어지는 과정 수소 경제가 본격적으로 확장되고 있는 지금, 연료전지(Fuel Cell)는 단순한 발전 장치를 넘어 미래 에너지 시스템의 핵심으로 자리 잡고 있다. 전기를 만들어내는 과정은 배터리와 유사해 보이지만, 내부에서 일어나는 반응과 시스템 구성은 완전히 다르다. 연속적인 화학반응을 전기 에너지로 전환하는 구조, 즉 ‘전기화학 발전 장치’라는 점이 수소연료전지의 본질이다. 이 글에서는 연료전지의 핵심 구조, 전기 생성의 메커니즘, 효율 특성, 산업 적용성까지 전문적인 관점에서 심층적으로 다뤄본다.🔹 ① 연료전지의 기본 구성 — 3단 구조(Anode–Electrolyte–Cathode)수소연료전지는 기본적으로 다음 세 가지 핵심 구성 요소로 이루어진다.1) 애노드(Anode, 음극)수소(H₂)가 유입되는 영역촉매.. 2025. 11. 23. 수소 인프라의 가장 큰 도전, ‘수소 운송비’ 문제를 해결하라 🟩 1) 글로벌 수소경제가 직면한 가장 현실적인 장벽 — 운송비수소경제의 확장은 생산 기술보다도 운송 비용의 구조적 한계가 산업 확산의 속도를 결정한다.수소는 단위 부피당 에너지 밀도가 매우 낮아, 동일한 에너지를 운반하기 위해서는 압축·액화·화학적 저장 중 한 방식으로 처리해야 한다. 이 과정은 각각 복잡한 공정과 비용을 수반하며, 실제로 여러 국제 보고서에서는 “수소 단가의 절반 이상이 물류비로 형성된다”고 분석한다.특히 육상 운송에서 고압튜브트레일러는 km당 단가가 높고, 액화 운송은 극저온 유지 에너지가 추가되어 경제성이 쉽게 흔들린다. 해외에서 생산된 수소를 국내로 들여오려는 국가일수록 운송 방식 선택이 곧 산업 경쟁력으로 직결된다.🟦 2) 수소 운송 구조의 세 가지 선택지 — 압축·액화·화.. 2025. 11. 23. 액화수소 플랜트의 핵심 기술과 안전성 확보 방안 🔷 1) 액화수소가 필요한 이유 — 저장 밀도와 운송 효율의 결정적 차이액화수소 플랜트 기술을 이해하려면 먼저 ‘왜 액화’가 필요한가를 짚어야 한다.기체 상태의 수소는 부피 대비 에너지 밀도가 매우 낮아 700bar로 압축해도 여전히 운송 효율이 떨어진다. 반면 액화수소는 부피를 약 1/800 수준으로 줄일 수 있어 대규모 저장과 장거리 운송에서 절대적 우위를 가진다.특히 다음의 세 가지 조건은 액화수소 필요성을 더욱 강화한다.대량 수입 기반 수소 공급 체계(Import Hydrogen) 구축 필요성 증대일본, 한국은 재생에너지 자원이 제한적이기 때문에 액화 형태의 수소 수입이 중요해진다.산업·모빌리티용 수소 수요 증가발전, 철강, 화학 및 항공·선박 등 대규모 장거리 운송에 액화수소는 가장 적합한 형.. 2025. 11. 23. 금속 수소화물 기반 저장 기술 — 고체 수소가 여는 차세대 저장 혁신 🟦 1) 고체 저장의 핵심 개념: 금속 수소화물은 어떻게 수소를 잡아두는가금속 수소화물(Metal Hydride, MH)은 금속 또는 합금의 결정격자 사이에 수소가 화학적으로 결합하며 저장되는 구조를 가진다.즉, 압축처럼 물리적 저장이 아니라, 금속 결정 내부로 수소 원자가 스며들어 안정적인 화합물이 되는 방식이다.이 과정은 두 단계를 거친다.흡수(Absorption) : 금속이 수소를 빨아들이며 금속 수소화물(MHₓ)을 형성탈착(Desorption) : 온도나 압력을 조절하면 저장된 수소가 다시 빠져나옴일반적인 금속들은 수소를 다량 흡수할 수 없지만, Mg 기반 합금, LaNi₅ 계열, TiFe 계열, V-Cr-Mn 계열 합금은 원자 구조적으로 수소의 확산과 결합에 유리해 고체 저장 기술의 핵심 후보.. 2025. 11. 23. 이전 1 2 3 4 다음
