그린 에너지! 3세대 친환경 수소 연료 전지에 대해서 알아보자!

전 세계적으로 온난화가 심해지고 있는 지금, 그 주범이라 불리는 탄소 발생에 대해서 모든 국가가 힘을 모으고 있습니다. 우리나라 또한 탄소 중립을 향한 노력을 시작하였는데요. 그 중심에 있는 것이 바로 수소 연료전지입니다. 오늘은 이 수소 연료 전지가 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

3세대  친환경  수소 연료 전지

 

우리가 전지라고 하면 가장 먼저 건전지를 생각할 것입니다. 이것이 1세대 전지를 뜻하는데요 건전지의 최대의 단점은 쓰고 폐기처분을 해야 한다는 단점이 있었습니다. 이러한 단점을 보완하기 위해 나온 2세대 전지가 바로 충전용 전지입니다. 2세대 전지인 충전용 전지의 장점은 연료를 다 사용하게 되면 다시 충전을 해서 사용할 수 있다는 점입니다. 하지만 충전지의 경우 충전이 지속을 하다 보면 충전물 질의 특성에 의해 충전을 해야 하는 시간이 줄어들게 됨으로 써 번거로움이 생기게 되었습니다. 

 

이러한 2세대의 전지의 단점을 보완해서 나온 것이 3세대 수소 연료 전지입니다. 수소 연료 전지는 충전제인 수소만 보충이 된다면 반영구적으로 사용이 가능한 전지입니다. 또한 수소라는 친환경 소재를 사용하기 때문에 차세대 연료로 각광받고 있습니다.

 

• 1세대 건전지 - 2세대 충전지 - 3세대 수소 연료 전지

 

수소 연료 전지의 동작 원리와 오해

 

수소 연료 전지가 전기를 만드는 동작의 원리는 이온화 과정을 통해서 전기가 발생하는 구조입니다. 쉽게 설명해서 우리가 알고 있는 수소는 원래 전기를 품고 있는데 이것을 분리하는 과정에서 전기가 나오게 되고, 연료 전지의 구조화를 통해 전류의 흐름을 만들어서 우리가 전기를 사용할 수 있는 것입니다. 

 

• 수소 연료 전지의 원리 와와 수소폭탄의 원리는 다른 것이다.

 

우리가 수소 연료 전지를 위험하다고 오해하는 것은 우리가 알고 있는 수소에 대한 정보는 수소폭탄이 가장 큰 것이기 때문입니다. 하지만 수소폭탄의 원리는 수소 연료 전지에서 전기가 만들어지는 과정과는 다른 모습을 가지고 있습니다.

 

수소의 중성자의 개수에 따른 수소(중수소, 삼중수소)의 모양으로 융합을 일으켜 에너지를 만드는 것이 수소폭탄의 원리임으로 경수 소를 사용하는 수소 연료 전지는 폭발에 대한 위험성이 적다고 볼 수 있습니다.

 

수소연료전지과정 출처:한화토탈

 

우리나라의 진행상황 

 

수소 연료 전지의 특성은 친환경과 비용 절감, 공급의 안정성을 들 수 있습니다. 연료나 전기가 아닌 수소만 지원이 된다면 원활한 전기 공급이 가능하기 때문에, 전원이 끊길 위험이 생기면 안 되는 곳에 사용하기 적합합니다.

 

우리나라에서는 실시간으로 데이터를 저장하고 관리하는 데이터 센터, 위급한 상황이 항상 도사리고 있는 대형병원에서 백업 전원으로 수소연료 전지를 사용하고 있습니다. 또한 제2 롯데타워 같은 경우는 비용절감과 친환경의 목적으로 수소연료 전지를 사용하고 있다고 합니다. 

 

국내 수소 연료 생산에 있어서는 두산 퓨얼셀, GS칼텍스의 연료전지 사업부였던 에스 퓨얼셀이 있고,  정부에서는 2050년 탄소 중립국으로 발돋움하기 위해 효성, 한화, SK, 포스코, 현대 자동차에 2030년까지 43조의 수소경제 투자를 하는 것을 결정하였습니다.