수소(Hydrogen)의 생성 방법에 따른 종류

수소(水素, Hydrogen)는 화학원소로써 친환경 에너지원으로써 떠오르는 항목중 하나이다.

왜 친환경 에너지원으로써 떠오르고, 전기와의 차이점은 무엇인지는 다른 포스팅에서 다루겠다.

해당 포스팅에서는 수소의 생성 방식에 따른 종류에 대해 자세히 알아본다.

 

1. 수소의 생성 방식에 따른 종류 구분

수소는 석탄 등과는 다르게 자연에서 그대로 수집할 수 있는 자원이 아닌, 2차 가공을 통해 얻을 수 있는 자원이다.

이렇기 때문에 수소의 생성 방식에 따라서 그레이 / 블루 / 그린 수소로 구분 지을 수 있다.

얼핏 들어도 그레이 수소와 그린 수소는 차이가 많이 날 것 같은데, 아래에서 하나씩 살펴보겠다.

https://newsroom.posco.com/en/posco-to-establish-hydrogen-production-capacity-of-5-million-tons/

 

2. 그레이 수소(Grey Hydrogen)

그레이 수소는 화학연료로 부터 생산되는 수소를 나타낸다.

대표적으로 천연가스에서 주성분인 메탄과 고온의 수증기를 촉매로 화학반응하여 수소와 이산화탄소가 발생된다.

약 1kg의 수소를 생산할때 이산화탄소는 약 10kg 배출된다.

현제 생산되는 대다수의 수소는 그레이 수소이며, 특히 우리나라에서는 거의 모든 수소가 그레이 수소로 생산된다.

 

친환경 에너지원으로 기대되는 수소가 화학연료에서 주로 만들어지며 이산화탄소가 더욱 많이 생긴다니 아이러니하지만,

제철공장과 같이 기존의 공정과정에서 발생하는 수소를 모아 활용한다면 조금 이야기가 달라진다.

이는 부생(副生) 수소로써, 공장의 생산 공정에서 어떠한 목적물질을 만드는 과정에 발생하는 수소를 의미한다.

 

대표적으로 현대제철과 포스코의 부생 수소를 예로 들 수 있다.

쇳물을 뽑아내는 과정(화성 공정)에서 발생하는 부생 가스(COG, Coke Oven Gas)를 정제하여 부생 수소를 생산 하고 있다.

3. 블루 수소(Blue Hydrogen)

블루 수소는 생산방법은 그레이 수소와 동일하나, 생산과정에서 발생하는 이산화탄소를 감소시켰을(또는 없앴을) 경우를 나타낸다.

대표적으로 이산화탄소를 포집/저장하는 기술인 CCS(Carbon Capture and Storage)를 활용해 이산화 탄소를 공기중 배출하지 않는 방법이 있다.

4. 그린 수소(Green Hydrogen)

그린 수소는 재생에너지로 생산된 전기를 이용해 물을 전기분해하여 만드는 수소이다.

수전해 기술을 사용하여 별도의 오염물질이 발생하지 않고 수소와 물만 얻을 수 있기 때문에 친환경 에너지로 불린다.

 

그러나, 가만히 생각해보면 이미 재생에너지로 생산된 전기 자체가 친환경 에너지인데 굳이 그 전기를 활용해 물을 전기분해하여 수소로 만드는 것은 무슨 이유에서일까?

심지어 전기분해시에는 많은 전력이 필요하여 효율적이지도 않다.

(100Wh의 전력을 이용해 수소를 생산했다고 100Wh만큼 에너지를 발휘할 수 있는 수소를 얻을 수 있는 것도 아니다)

 

해당 이야기는 다음 포스팅에서 다루도록 하겠다.