수소 에너지 활용 사례 4가지를 소개하는 포스팅을 하겠습니다. 지구 온난화와 환경파괴의 이유로 화석 연료 사용을 억제해야 합니다. 화석 연료 사용을 억제하는 대신 그것을 대체할 에너지원을 우리는 찾고, 사용해야 하는데요. 그런 화석 연료 대체 에너지 중 유력한 것이 바로 수소 에너지입니다. 태양광, 풍력, 지열, 핵융합과 함께 차세대 에너지원으로 떠오르고 있는 수소 에너지 활용 사례 4가지를 살펴보겠습니다.
위에 보이시는 게 수소 드론입니다. 빨간색이 수소가 담긴 통인데요. 4.7kg 정도 됩니다. 저 수소가 담긴 통을 드론 안쪽으로 쑥 집어넣어 수소를 공급하는 것입니다.
수소 에너지 활용 사례 1. 수소 드론
드론은 기본적으로 전기를 사용해서 작동합니다. 하지만 배터리가 정말 비쌉니다. 그래서 일반 드론의 경우는 30분 안쪽으로 연속 비행할 수 있습니다. 하지만 저렇게 수소로 전기를 만들고 그 전기를 이용해 드론이 나는 것입니다. 저렇게 수소를 공급하면서 운영하면 한 번에 2시간까지 연속 비행할 수 있습니다.
드론 통신은 LTE로 하면 돼 사실상 우리나라 대부분 지역에서 통신할 수 있습니다. 한 번에 오랫동안 비행하는 게 가능한지라 저런 수소 드론을 이용해 해안가 감시를 편하게 할 수 있고요. 먼 섬 지역에 간단한 생필품을 배달시키는 일도 가능합니다. 미국 같은 경우에는 피자나 커피 같은 배달 음식을 벌써 드론으로 배달해 준다고 합니다. 또 농촌에서 넓은 땅에 오랫동안 비행하며 방제 같은 일을 하는 데도 유용합니다.
위의 그림은 수소전기차 구조입니다.
수소 에너지 활용 사례 2. 수소전기차
수소전기차는 역시 수소를 자동차에 충전하면 자동차가 수소를 전기로 만들어 자체 배터리에 저장하고 그 자체 배터리에 있는 전기를 이용해 모터를 돌려 운전하는 것입니다. 요즘은 수소 -> 전기 -> 모터로 움직이는 차뿐만 아니라 수소로 내연기관을 바로 돌려서 운전하는 기술도 나왔다고 합니다. 하지만 현실에 사용되려면 몇 년 있어야 할 것입니다. 또 수소전기차는 물로 가는 차의 전 단계입니다.
수소전기차는 수소를 전기로 만드는 과정에서 깨끗한 물이 발생합니다. 그래서 자동차 매연 연기 나오듯 깨끗한 물을 계속 내보내 환경을 정화하는 역할도 합니다. 휘발유 차에 세금이 360,000원 정도 나올 때 수소전기차는 세금이 100,000원 정도만 나온다고 합니다. 유지비 역시 휘발유 차 1대 사용할 때 대비 1/3 정도만 들어간다고 합니다. 유일한 단점은 수소를 충전할 수 있는 인프라가 너무 적다는 것입니다. 2021년 기준 전국 수소충전소는 75기입니다.
이렇게 수소충전소가 적은 이유는 아무래도 지역 주민들이 기피하는 현상이 있어서라고 할 수 있습니다. 수소가 폭발하면 너무 큰 피해를 당할 수 있다고 주민들이 생각하는 것인데요. 실제로 수소를 안전하게 관리 할 수 있는 규정들이 만들어지고, 수소가 안전하다는 것을 계속 홍보하고 교육하면서 수소충전소를 늘려야 합니다. 화석 연료를 버리려면 그 대가로 우리는 수소 에너지를 사용해야 하므로 대안은 없습니다.
위의 표는 연료별 위험도 분석 결과를 한 것인데요. 가솔린, LPG, 도시가스, 수소 이 4가지를 비교한 결과 수소가 가장 안전하다고 결과가 나왔습니다. 저 표에서 숫자가 낮은 게 안전하다는 뜻입니다. 이런 자료 등을 근거로 안전하다고 교육을 계속하면 일본처럼 주택가에도 수소충전소를 많이 지을 수 있습니다.
위의 배가 수소를 이용해 운행하는 배입니다. 태블릿으로 각종 에너지 관련 수치들을 볼 수 있습니다.
수소 에너지 활용 사례 3. 수소 전기 배
수소를 이용해 전기를 만들고, 그 전기를 배터리에 저장했다가 배터리 전기를 이용해 배 모터가 구동되는 배입니다.
물에다가 전기를 가해 수소를 만들고요. (초기 전기는 태양광을 이용함) 그 수소를 수소 연료탱크에 넣습니다. 그 후 수소 연료탱크에 있는 수소를 이용해 전기를 만들고요. 그 전기는 배 뒤쪽의 배터리에 저장됩니다. 저장된 배터리의 전기를 이용해 모터를 돌려 배가 운전하는 것입니다.
소화기보다 약간 큰 수소탱크를 이용하면 1시간 30분 정도 배를 운전할 수 있습니다.
위의 장치가 가정용 수전해 기반 연료전지 시스템, 워터스테이션이 설치된 모습입니다.
수소 에너지 활용 사례 4. 가정에서 사용하는 전기
위에서 물로 가는 차의 전 단계가 수소차라고 했는데요. 역시 집에 쓰는 전기를 물을 이용해 만드는 것입니다. 물을 넣으면 수소로 만들고 그 수소로 전기를 만들어 사용하는 것입니다. 수소를 이용해 가정집 전기를 사용하면 그냥 발전소 전기를 사용할 때보다 1/3 정도 절약된다고 합니다.
이상 수소 에너지 활용 사례 4가지를 소개하는 포스팅을 하였습니다. 친환경 미래 에너지 수소는 우리가 못 본 척할 수 없는, 꼭 잘 사용해야 하는 연료입니다. 우리가 지금 같은 전기로 가득 찬 문명을 유지하기 위해 수소 에너지는 우리에게 꼭 필요한 존재입니다.
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