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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 ..

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” ..

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 ..

1️⃣ 재생에너지의 두 얼굴 — ‘청정함’과 ‘불안정성’태양광과 풍력은 전기를 생산할 때 이산화탄소를 배출하지 않는 대표적인 친환경 전력원이다. 그러나 이들 에너지는 기상 조건과 계절에 따라 발전량이 크게 변동한다. 예를 들어, 겨울철이나 야간에는 태양광 발전이 급감하고, 무풍일에는 풍력 터빈이 멈추게 된다.이처럼 공급이 일정하지 않은 특성을 ‘간헐성(intermittency)’ 이라고 하며, 전력망 운영 측면에서 간헐성은 매우 치명적인 문제다. 전기는 수요와 공급이 실시간으로 맞아야 하며, 순간적으로 부족하거나 과잉이 발생하면 대규모 정전(블랙아웃)으로 이어질 수 있다.유럽에서는 재생에너지 비중이 30%를 넘은 이후, 전력망의 안정화 비용이 매년 수십억 유로 단위로 증가하고 있다.‘청정하지만 불안정한 ..