탄소중립13 천연가스 개질을 통한 그레이·블루 수소 생산 구조 분석 1️⃣ 왜 아직도 ‘천연가스 개질’이 수소 생산의 주력인가수소 이야기를 하면 그린 수소가 가장 이상적으로 들리지만, 현실에서 사용되는 수소의 대부분은 여전히 천연가스 개질(Steam Methane Reforming, SMR) 로 생산된다. 이 방식은 공정이 성숙하고 설비가 잘 구축되어 있어, 단위 수소당 생산 비용이 가장 낮은 기술로 자리 잡았기 때문이다. 천연가스의 주성분인 메탄(CH₄)은 수소 원자를 네 개나 가지고 있는 분자다.이를 고온·고압에서 수증기와 반응시키면 수소를 대량으로 얻을 수 있다. 정유공장, 암모니아 공장, 메탄올 공장 등 기존 화학 플랜트 인프라와도 잘 맞기 때문에 “새로운 공정”이 아니라, 기존 산업의 일부로서 수소를 생산하는 구조를 만들 수 있다는 점도 강점이다.하지만 문제는 .. 2025. 11. 18. 수전해 기술의 원리와 종류 — 알칼라인 vs PEM vs SOEC 1️⃣ 수전해란 무엇인가 — 물에서 수소를 꺼내는 기술수전해(Water Electrolysis)는 전기에너지를 이용해 물(H₂O)을 수소(H₂)와 산소(O₂)로 분리하는 기술이다.탄소 배출이 전혀 발생하지 않기 때문에 재생에너지와 결합하면 그린수소 생산의 핵심 기술이 된다. 원리는 단순하다.양극(+)에서는 산소 발생(OER)음극(-)에서는 수소 발생(HER)이 일어난다.그러나 단순한 원리와 달리, 산업용 수전해 시스템은 전해질 종류, 막 구조, 촉매 재료, 작동 온도 등에 따라성능과 비용이 크게 달라진다. 이 차이를 기준으로 오늘날 가장 많이 쓰이는 방식이 바로 알칼라인(ALK), PEM, SOEC 세 가지다.2️⃣ 알칼라인(Alkaline) 수전해 — 가장 오래되고 안정적인 방식알칼라인 수전해는 가장 .. 2025. 11. 18. 친환경 전력의 진화: 전기에서 수소로 전환되는 글로벌 흐름 1️⃣ 전기의 시대를 넘어, ‘전기만으로는 부족하다’는 인식의 확산지난 20년 동안 친환경 에너지 전환은 대부분 전기 중심의 구조(Electrification) 로 진행되었다. 전기차(EV), 태양광 발전, 배터리 저장 시스템 등은 이 흐름을 대표해왔고, 많은 국가가 “전기화(Electrify Everything)”를 에너지 정책의 핵심으로 삼아왔다.그러나 최근 들어 새로운 흐름이 나타났다. 전기만으로는 모든 산업·수송·발전 영역을 탈탄소화하기 어렵다는 현실이 드러난 것이다.철강·정유·시멘트 같은 고탄소 산업은 전기만으로 공정을 대체하기 어렵고, 항공·해운 같은 중장거리 운송은 배터리의 무게와 충전 한계로 인해 제약이 크다.이 한계는 자연스럽게 “전기 중심 구조에서 수소 기반 에너지 체계로 범위 확대” .. 2025. 11. 16. 그린 수소와 블루 수소, 무엇이 다른가? 1️⃣ 수소도 “색깔”이 있다 — 왜 분류가 필요할까?수소는 연소 과정에서 이산화탄소를 배출하지 않는다. 하지만 수소를 만드는 과정에서 얼마만큼의 탄소가 발생했는지가 중요하다.예를 들어 천연가스를 고온 수증기와 반응시키면 수소가 나오지만, 이 과정에서 CO₂가 대량 배출된다.반면 재생에너지 기반의 전력으로 물을 분해하면 CO₂가 거의 발생하지 않는다. 따라서 수소는 생산 방식에 따라 ‘색깔’로 구분된다.이 구분은 단순한 명칭이 아니라, 국가 정책·탄소배출권·국제 인증(KG Ready / EU RFNBO 기준)까지 직접 연결되는 탄소중립의 핵심 분류 체계다.(참고: IEA 공식 분류 https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/hydrogen-production-an.. 2025. 11. 14. 재생에너지와 수소의 상호보완 관계 — Power to Gas의 핵심 1️⃣ 재생에너지의 성장과 함께 드러난 한계태양광과 풍력은 탄소를 배출하지 않는 청정에너지로 각광받지만, 그만큼 불안정한 속성을 지닌다.날씨, 계절, 일조량, 바람 세기 등 외부 요인에 따라 발전량이 크게 변동되며, 전력 수요와 생산의 균형이 깨지는 순간 전력망 불안정(Intermittency) 이 발생한다. 예를 들어 독일은 2023년 재생에너지 발전 비중이 50%를 넘어섰지만, 전력망 안정화 비용이 5년 사이 두 배 이상 증가했다. 이는 단순히 “에너지가 남는 문제”가 아니라, 잉여 전력을 저장할 수 있는 기술이 부족하기 때문이다.결국 재생에너지의 성공은 발전 효율이 아니라, 에너지를 언제·어디서·어떻게 저장하고 다시 쓸 수 있는가에 달려 있다.이 문제를 해결하기 위해 등장한 개념이 바로 Power .. 2025. 11. 14. 태양광·풍력의 한계를 보완하는 수소 에너지 패러다임: 재생에너지 문제, 수소 시스템, 글로벌 사례, 미래 전망 1. 재생에너지의 간헐성과 전력망 불안정성태양광과 풍력은 전력 생산 과정에서 이산화탄소를 배출하지 않는 대표적인 청정 에너지 기술이다. 그러나 이 전력원들은 기상 조건과 계절 변화에 따라 발전량이 크게 달라지는 특성을 가지고 있다. 예를 들어, 겨울철과 야간에는 태양광 발전이 급감하며, 풍속이 약한 날에는 풍력 터빈이 멈추게 된다.이와 같은 출력 변동성은 간헐성(intermittency)이라고 불리며, 전력망 운영에서 매우 중요한 문제로 평가된다. 전력 공급이 순간적으로 과잉되거나 부족하면 블랙아웃으로 이어질 수 있으며, 재생에너지 비중이 30%를 넘어선 유럽에서는 전력망 안정화 비용이 매년 수십억 유로 수준으로 증가하고 있다.결과적으로 재생에너지는 청정하다는 장점과 불안정하다는 한계를 동시에 가지는 전.. 2025. 11. 11. 이전 1 2 3 다음
