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디스커버 한화

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만화로 보는 수소 이야기
2020/08/28

 

우주 질량의 75%를 차지하는 원소

우주에서 가장 먼저 태어난 원소

산소와 결합해 물을 만들어내는 원소

 

이 모든 수식어가 가리키는 하나의 원소, 바로 '수소(Hydrogen)'입니다. 요즘, 이 '수소'에 관한 이야기로 곳곳이 참 떠들썩합니다. 수소사회, 수소경제, 수소차, 수소도시까지 하나의 트렌드라고 느껴질 정도로 각종 매체에서 수소 관련 소식을 다루고 있죠. 

 

그런데 여러분, 수소에 관해 얼마나 알고 계신가요? 수소가 어떤 원소인지 정작 설명하기는 어렵지 않은가요? 알면서도 몰랐던 수소 이야기, 한화저널에서 귀여운 수소 캐릭터 수미&소미와 함께 수소에 대한 궁금증을 하나씩 풀어가 보겠습니다!

 













 

수미&소미와 함께 알아본 수소 이야기, 즐겁게 감상하셨나요?

우리 주변 어디에나 있지만 낯설고 어렵게 느껴졌던 수소가 조금 더 친숙해진 것 같네요. 국내 수소 산업을 넘어 글로벌 기술을 선도하는 한화의 수소 이야기가 더 궁금하시다면, 만화로 담지 못한 아래 스토리도 놓치지 마세요!

 

 

 

 

한화의 각 계열사는 수소의 생산부터 저장, 충전에 이르기까지 완전한 Value Chain을 구축할 것으로 기대를 모으고 있는데요. 수소를 에너지로 전환하기 위해서는 먼저 수소를 생산하는 것이 중요하겠죠? 그런데 만약 수소를 생산하는 과정에서 환경을 훼손한다면 어떨까요? 

 

가장 친환경 적인 에너지 생산을 위해 준비 중인 한화의 계획을 확인해 보겠습니다! 

  ▲가장 친환경적인 방법으로 수소 생산을 주도해나갈 한화솔루션의 그린수소 (출처: 한화솔루션)

 

한화솔루션에서는 수소 생산 과정에서부터 탄소를 전혀 배출하지 않는 ‘그린수소’ 생산에 박차를 가하고 있는데요. 화석연료를 사용해 수소를 생산할 경우 온실가스를 배출하기 때문에 기후변화를 야기할 수 있기 때문이죠. 

 

이에 한화솔루션 큐셀 부문은 태양광 모듈과 ESS(에너지 저장장치)를 활용한 그린수소 생산을 통해 더욱 적극적인 의미의 친환경 수소 생태계를 주도할 계획이라고 해요.  

 

또 하나, 한화솔루션 케미칼 부문 또한 수전해 수소 생산 기술을 보유해 가장 친환경적인 방법으로 수소 생산을 하기 위해 연구 개발에 나섰습니다. 물을 전기 분해해 수소를 만드는 수전해 방식 역시 생산 과정에서 탄소를 배출하지 않고, 경제성까지 높일 수 있다고 하는데요. 한화솔루션 큐셀 부문과 케미칼 부문이 함께 만들어 갈 탄소 배출 ZERO의 수소 생산! 내일의 지구를 위해 꼭 필요한 움직임이 될 것 같습니다.

 

친환경적인 방법으로 생산된 수소는 압축을 거쳐 한화솔루션 첨단소재 부문에서 개발 중인 수소연료탱크에 담기게 되는데요. 첨단소재 부문에서 수소를 저장하고 운송할 수 있는 탱크를 제작함으로써 한화솔루션 세 부문의 트리플 솔루션이 완성되는 셈입니다.

 

그렇다면, 생산된 수소가 저장 용기에 담기 위해서는 어떤 과정이 필요할까요? 현재 진행 중인 한화의 수소 사업들을 통해 밸류체인의 완성을 함께 확인해 보시죠!

 

 

 

수미와 소미를 통해 수소로 에너지를 만드는 원리를 배웠는데요. 이렇게 만들어진 전기가 금방 사라져버린다면 아무 의미가 없겠죠? 그렇다면, 이렇게 만들어진 수소는 어떻게 보관할 수 있을까요? 

 

수소연료를 이용해 수소자동차를 만들기 위해서는 수소를 고압으로 보관할 수 있는 ‘연료탱크’의 존재가 필수적입니다. 수소연료탱크는 내부의 기체가 새어나가지 않는 기밀성과 충격과 충돌을 견딜 수 있도록 설계된 연료 보관 탱크를 말하는데요.

 

▲수소차에는 수소를 고압으로 보관할 수 있는 수소연료탱크가 내장되어 있다 (출처: BMW)

 

기술이 발전과 함께 다양한 변천 과정을 겪은 수소연료탱크는 현재 총 4가지 타입(Type 1~4)으로 구분됩니다. 한화솔루션에서 생산하는 연료탱크는 최신 기술이 적용된 Type-4로 기존 금속 재질의 탱크보다 무려 70%나 가벼운 초경량 복합소재로 이루어져 있다고 해요. 덕분에 연비 개선, 주행성능 향상 효과뿐 아니라 이산화탄소와 같은 환경 유해 물질도 감소시킬 수 있죠. 

 

게다가, 금속으로 만들어진 탱크는 고압의 수소를 충전하는 과정에서 금속 피로도가 쉽게 쌓이지만 Type-4 탱크는 내구성이 뛰어난 플라스틱으로 만들어져 더 오랫동안 안정된 상태로 사용할 수 있다는 장점이 있습니다. 수소연료를 가볍고 안전하게 저장해주는 한화솔루션의 수소연료탱크! 친환경 에너지가 중요한 만큼, 미래 모빌리티 시장에서 한화솔루션의 수소연료탱크는 필연적 기술로 주목받고 있답니다.

 

 

 

수소사회에서 빠질 수 없는 또 하나! 수소충전 시스템은 수소에너지의 대중화를 위해 꼭 필요한 시설인데요. 국내 1위 산업용 압축기 제조회사인 한화파워시스템이 한국가스공사(KOGAS)가 진행하는 복합에너지 허브 구축 사업에 수소충전 시스템을 공급하는 업체로 선정되었다고 해요.

 

  

▲복합에너지 허브 구축사업 내 한화파워시스템 공급범위 (출처: 한화파워시스템)

 

수소충전소를 구축하는 방식은 크게 2가지가 있습니다. 주요 기자재들을 모두 현장에서 설치하는 ‘일반형’과 기자재를 일체화해 제한된 공간에 설치하여 공급하는 ‘패키지형’이 있죠. 패키지형은 제한된 공간에 설치하기 때문에 건설형과 비교해 기자재가 차지하는 면적이 17% 정도 적다고 해요. 자연스럽게 구축하는 데 드는 시간과 비용도 획기적으로 줄일 수 있답니다.

 

한화파워시스템이 한국가스공사에 공급하는 수소충전 시스템 역시 패키지형으로 구성되어 있는데요. 이번 프로젝트의 시스템 설계부터 구축, 시운전, 최종검사까지 모두 수행하며 보다 경쟁력 있고 안전한 수소충전시스템을 제공한다고 합니다. 국내 최초로 천연가스 공급관리소 기반의 수소충전 시스템이라고 하니, 그 의미가 더 남다를 것 같네요!

 

 

 

 

혹시 ‘부생수소’라는 말 들어보셨나요? 화학공정이 끝난 후 생겨나는 부산물에서 추출한 수소를 일컫는 단어인데요. 이 부생수소를 통해 전력을 생산하는 연료전지 발전사업이 세계 최초로 시행되었습니다. 바로 우리나라 충남 서산에서 말이죠.

 

▲ 부생수소로 연료를 사용하는 초대형 연료전지 발전소가 세계 최초로 국내에 건설된다 (출처: 한화에너지)

 

한화에너지가 추진하는 이번 사업은 석유화학공정에서 발생하는 부생수소를 지하 배관을 통해 공급받은 후, 산소와 전기화학 반응을 일으켜 전력을 생산하는 방식입니다. 기존 화력발전과 달리 발전과정에서 온실가스, 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx) 등의 환경오염물질이 전혀 배출되지 않는 그야말로 ‘친환경’발전이죠.

 

이 발전소에서 생산되는 전력은 충남지역의 약 16만 가구가 사용할 수 있는 규모라고 해요. 부생수소를 활용한 세계 최초이자 세계 최대 규모의 연료전지 발전소인 셈이죠. 한화에너지는 이미 태양광 발전사업으로 친환경 에너지 분야에서 활약하고 있는데요. 이제 수소 연료전지 발전 사업까지 추진하며 빈틈없는 친환경 로드맵을 구축하게 될 것 같습니다.

  ▲‘제2의 테슬라’라 평가받는 미국의 수소 트럭 기업 ‘니콜라’ (출처: Nikola 공식 홈페이지)

 

최근 기후변화에 대해 더욱더 적극적으로 대응하고자 하는 움직임이 커지면서 ‘제2의 테슬라’라고 불리는 미국의 수소 트럭 기업 ‘니콜라’의 기업 가치가 크게 성장했는데요. 국내 수소에너지 기술을 글로벌 기업에서 선보일 날도 머지않았다는 평가를 받고 있습니다.  

 

현재 한화에너지는 니콜라 수소충전소에 태양광 발전 전력을 우선 공급할 권한을 가지고 있는데요. 한화파워시스템이 구축하는 패키지형 충전 시스템 또한 니콜라의 해외 프로젝트에 수소충전 시스템을 수출할 수 있는 발판이 될 것으로 예상되며 국내 기업의 행보에 관심이 쏠리고 있죠. 

 

한화의 수소 기반 에너지 사업은 우리나라 수소 기술의 성장은 물론, 세계적인 기업에 국내 기술을 알리는 계기로 작용할 텐데요. 이러한 도전이 국내 수소 사업 분야의 해외 의존을 줄이고, 수소경제 로드맵 활성화를 위해 꼭 필요한 과제를 해결하는 핵심 키가 되기를 응원합니다. 더 멀리, 더 오래 함께 지속가능한 사회를 만들기 위해 수소에너지의 중심에 선 한화! 앞으로는 세계 곳곳의 수소 사업 현장에 ‘한화’의 이름이 새겨질 날을 기대해봐도 좋겠죠?


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