수소와 관련된 오해

수소에 대한 오해: 수소 자동차 및 수소 충전 경제

Chuck Hayes, 스웨즈락 청정 에너지 부문 수석 애플리케이션 엔지니어

수소 연료전지 자동차와 수소 충전 경제가 성장하고 있는 것은 분명한 사실입니다. 하지만, 이 기술이 점점 더 각광을 받으면서 잘못된 정보도 더욱 흔해지고 있습니다. 수소와 관련된 잘못된 인식은 일반적으로 안전, 이동용 연료로서의 실용성, 비용, 환경적 영향과 관련된 것입니다.

수소는 안전성, 신뢰성, 비용 효율성, 환경 친화성을 제공하면서 현대적인 차량 연료 요구를 충족할 수 있는 잠재력을 갖추고 있습니다. 또한, 전 세계가 지구를 위해 더 친환경적이고 지속 가능한 미래를 달성하는 데 집중함에 따라 글로벌 경제 발전에 가장 바람직한 최적의 길이 될 수도 있습니다.

수소 솔루션 구현에 대한 지원 알아보기

다음은 다시 생각해볼 가치가 있는 수소에 관한 네 가지 가장 흔한 오해와, 연료 공급원으로서 수소의 실용성에 대한 관련 사실입니다.

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오해: 수소 가스는 사용하거나 저장하기에 위험함

수소는 무독성이며 휘발성이 낮은 특성으로 인해 다른 연료에 비해 위험성이 높지 않습니다. 더불어, 수소 자동차와 수소 충전 인프라 모두의 각 설계 단계 전반에서 안전하고 신뢰성 높은 성능을 보장할 수 있도록 많은 안전 절차와 규칙이 고려됩니다. 또한, 수소 충전 기술을 올바르게 다룬다면 현대 모빌리티 요구에 대해 효율적이고 경제적인 솔루션을 제공할 수 있습니다.

사실: 수소는 공기보다 14배, 가솔린 증기보다 57배 더 가볍습니다. 수소는 누설되었을 때 대부분 빠르게 상승하여 확산되므로, 지면 근처에서 발화할 위험이 거의 없습니다.

상대 증기 밀도

 

 

사실: 수소는 기존 연료와 달리 무독성입니다. 수소는 누설되거나 유출되어도 화석 연료와 달리 환경을 오염시키거나 인간 또는 야생동물의 건강을 위협하지 않습니다.

사실: 수소 화염 주변의 공기는 가솔린 화염 주변처럼 뜨겁지 않습니다. 따라서, 2차 화재의 위험도 더 낮습니다.

사실: 가솔린이 산소 농도가 1%에서 3%일 때 폭발할 가능성이 있는 것에 비해, 수소는 산소 농도가 18%에서 59% 사이일 때 폭발 가능성이 존재합니다. 한편, 가솔린의 자연 발화 온도는 280°C(536°F)이며, 이는 H₂의 자연 발화 온도(535°C/995°F)의 절반에 해당합니다.

 

 

 

사실: 가압 가스 저장 탱크를 사용하는 차량은 새로운 기술이 아닙니다. 수십 년 동안 수소를 생산하고 운반해온 수백 억 달러 규모의 글로벌 산업이 이미 존재합니다.

사실: 수소 충전 디스펜서는 충전 과정 동안(시작, 중간, 끝) 주입 설비와 차량 모두에서 다수의 안전 검사를 실행하도록 설계됩니다.

사실: 이동용 연료로서 수소의 안전성을 검토하는 다수의 국제 인증 프로그램이 있습니다. 예를 들어, 토요타는 일본 경제산업성으로부터 FCEV용 수소 탱크를 자체 검사 및 제조할 수 있도록 승인을 받았습니다.

사실: 22개 국가에서 국가별 수소 충전소 코드가 개발되어 있으며, CSA(캐나다 표준), ISO(국제표준기구), EN(유럽 표준) 등이 그 예입니다.

오해: 수소 자동차는 실용적인 장거리 주행 수단이 아님

주행 거리는 새로운 운송 연료 기술에서 흔히 문제가 되는 사항이지만, 수소는 이에 해당되지 않습니다.

수소는 높은 에너지 밀도를 유지해서 특히 대형 차량 애플리케이션에 매우 적합하며, 수소의 가벼운 중량은 대형 트럭의 수익 하중 부피를 극대화함으로써 주행거리를 늘리는 데에도 도움이 됩니다. 더불어, 수소 구동 차량은 고속 충전이 가능하므로, 차량군과 설비의 가동 중단 시간을 단축할 수 있습니다. 배터리를 사용하는 전기 자동차는 충전하는 데 몇 시간이 걸리지만 수소 차량은 몇 분 안에 충전 가능합니다. 또한, 풍력, 태양광, 수력과 같은 친환경 에너지로 수소 생산이 가능하고, 개선된 저장 기술 덕분에 날씨에 관계없이 청정 에너지 흐름을 유지할 수 있습니다. 

사실: 수소는 에너지 밀도가 높으므로 화석연료에 필적하는 주행거리를 제공할 수 있습니다. 또한, 가압 상태에서 화석연료처럼 효율적으로 저장하고 분배할 수 있습니다.

 사실: 수소는 우주에서 가장 풍부한 원소지만, 물이나 유기 화합물에서 추출해야 합니다. 디젤과 가솔린은 또한 원유를 정제 및 세정해야 하지만, 이 공정에 수소를 사용할 수도 있습니다.

사실: 현재 수소의 주요 공급원은 천연가스 추출입니다(이는 이미 수백 억 달러 규모의 글로벌 산업임).

사실: 다른 수소 공급원으로는 태양광, 풍력 또는 바이오가스와 같은 재생 에너지가 있습니다. 이러한 재생 에너지는 전기를 사용하여 물을 가용 수소와 산소로 분리하는 전기 분해에 필요한 전력을 공급합니다.

사실: 기존 연료 공급 인프라에 수소 충전 설비를 추가하여 가솔린 및 디젤에 필적하는 충전 시간을 제공할 수 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

오해: 수소는 너무 비쌈

현재는 기존 연료보다 비싸지만 친환경 수소 가격은 계속 저렴해지고 있습니다. 앞으로 10년 동안 이러한 가격 하락이 더욱 가속화하여, 수소가 다른 이동용 연료 공급원과 가격 면에서 진정으로 어깨를 겨룰 수 있을 것으로 예상됩니다. 한편, CO₂ 배출 기준이 점점 엄격해짐에 따라, 수소에 대한 정부 지원이 늘어나 수소 경제의 성장이 가속화될 것으로 예측됩니다. 또한, 재생 에너지(태양광, 풍력, 수력 등) 자원의 비용과 효율성이 계속 개선되는 추세가 수소 연료 비용까지 확장될 것으로 예상됩니다.  

 

 

사실: 개발을 촉진하고 수소 비용을 낮추는 것을 목표로 하는 미국 에너지부(DOE)의 어스샷(Earthshots) 프로그램과 같은 주요 정부 계획이 진행 중입니다.

사실: 고품질 연료 시스템 부품은 예기치 못한 유지보수의 발생 확률과 비용을 줄여줍니다.

오해: 수소는 환경 친화적이거나 지속 가능하지 않음

수소의 지속 가능성에 대한 일반적인 우려는 그 생산과 관련이 있습니다. 하지만, 수소를 생산하는 데에는 몇 가지 방법이 있으며, 대부분은 화석연료에 비해 더 환경 친화적입니다. 또한, 연료전지에 사용되는 수소는 물을 제외하면 차량 배기가스를 발생시키지 않으므로, 국제적인 온실 가스 발생량을 획기적으로 감축하는 데 기여합니다.

 

사실: 연료전지에 사용되는 수소는 매연이나 폐기물을 발생시키지 않으며, 유일한 산물은 에너지와 순수한 물입니다.

사실: 수소를 생산하는 공정은 여러 가지이지만, 대부분의 공정은 CO₂ 누출을 감축합니다.

 

 

 

사실: 탄소 포집 기술은 탄소를 분리하여 산업용 용도로 영구적으로 저장(또는 사용)할 수 있는 방법을 제공합니다.

 사실: 미국 에너지부(DOE)의 어스샷(Earthshots) 프로그램과 같은 정부 노력이 장기적인 성장을 지원하고 촉진할 것으로 예상됩니다.

수소는 우리가 알고 있는 운송 경제를 완전히 탈바꿈시킬 잠재력이 있습니다. 지속 가능성이 국제적인 우선순위로 계속 부상함에 따라, 수소는 운송용으로 사용할 수 있는 가장 실현성 높은 에너지 솔루션입니다. OEM과 기타 이해관계자가 지금뿐 아니라 앞으로도 꾸준히 의존할 수 있는 안전하고 신뢰성 높은 수소 자동차와 충전 시스템이 수소의 지속적인 도입의 핵심이 될 것입니다.

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