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분야
hwp2. 제조방법 2
3. 저장방법 2
4. 적용분야 4
5. 외국사례 7
6. 국내연구동향 8
7. 향후 전망 9
수소는 연소하기 쉬운 기체로 공기나 산소와 접촉하면 쉽게 불이 붙는다. 수소-공기 혼합기체는 불꽃을 튀겨주면 조건에 따라 폭발적인 연소반응을 보이기도 한다. 특히 폭발이 일어나는 농도범위가 커서(4-75%) 폭넓게 폭발을 일으킨다. 또한 불이 붙는 발화에너지가 작아 아주 미세한 정전기에도 쉽게 발화된다.
그렇기 때문에 적절한 조건으로 통제하면서 수소를 연소시키면 일반 도시가스처럼 에너지원으로 이용할 수 있다. 수소와 산소는 2:1의 부피비로 연소하면서 물(수증기)을 만들며, 이때 1kg당 2만8천6백20kcal의 열량을 발생시킨다. 이 열량은 0℃물 0.3t을 1백℃로 높일 수 있는 양이다.
또한 수소는 연료전지를 통해 전기에너지를 발생시킬 수도 있으며, 핵융합반응을 통해 수소폭탄과 같은 엄청난 에너지를 만들어낼 수 있다.
수소는 다음과 같은 장점을 가지고 있어 미래의 에너지시스템에 가장 적합한 것으로 판단되고 있다.
첫째, 수소는 연료로 사용할 경우에 연소시 극소량의 산화질소(NOx) 발생을 제외하고는 공해물질이 생성되지 않으며, 직접 연소에 의한 연료로서 또는 연료전지 등의 연료로서 사용이 간편하다.
둘째, 수소는 가스나 액체로서 쉽게 수송할 수 있으며, 고압가스, 액체수소, Metal hydride (금속수소화물 또는 수소흡장합금) 등의 다양한 형태로 저장이 용이하다.
셋째, 수소는 궁극적으로는 무한정인 물을 원료로 하여 제조할 수 있으며, 사용후에는 다시 물로 재순환이 이루어진다.
넷째, 수소는 산업용의 기초 소재로부터 일반 연료, 수소자동차, 수소비행기, 연료전지 등 현재의 에너지 시스템에서 사용되는 거의 모든 분야에 이용될 수 있다.
따라서, 현재 인류가 당면하고 있는 에너지 자원 고갈과 환경오염문제를 해결할 수 있는 가장 유력하고 유일한 대안이며, 21세기에는 지구온난화와 대기오염 대비 및 에너지 안보와 자급 차원에서 수소의 시장 확보가 가능할 것으로 예측된다.
또한, 무한정인 물과 유기물질(바이오매스)을 원료로 하여 수소를 제조 이용한다면 재순환되므로 자원 고갈 우려가 없어 화석연료 자원이 빈약한 우리 나라에 적합한 에너지원이 될 수 있다.
