(주)케이워터크레프트

KWC 수소 리포트

#89 수소경제의 핵심, 수소 밸류체인

2030년까지 탄소중립을 실현하기 위해 많은 국가들이 수소를 주목하고 있습니다. 그런데, 수소는 단순히 생산만 하면 되는 걸까요?1. 수소경제란 무엇인가? 수소경제는 수소를 에너지의 생산, 저장, 운송, 활용에 이르기까지 전반적인 에너지 시스템의 중심으로 삼는 경제 구조를 말합니다. 이는 탄소중립(Net Zero) 달성을 위한 핵심 수단으로 부각되고 있으며, 전 세계적인 에너지 패러다임 전환 속에서 수소의 역할이 점점 중요해지고 있습니다.수소 벨류체인(삼정KPMG, 2021)2. 수소 밸류체인의 구성 요소수소 밸류체인은 크게 세 단계로 나눌 수 있습니다1) 생산 (Production)수소는 다양한 방법으로 생산될 수 있으며, 생산 방식에 따라 그레이, 블루, 그린 수소로 분류됩니다.그레이 수소: 화석연료를 개질하여 생산하며, 이산화탄소가 배출됩니다.블루 수소: 그레이 수소 생산 과정에서 발생하는 이산화탄소를 포집하여 저장(CCS)함으로써 탄소 배출을 줄입니다.그린 수소: 재생에너지를 활용한 수전해를 통해 생산되며, 탄소 배출이 없습니다.수소 생산 방식에 따른 수소 종류(포스코그룹, 2022)2) 저장 및 운송 (Storage & Transportation)수소는 기체, 액체, 고체 등의 형태로 저장 및 운송될 수 있으며, 각 방식은 장단점이 있습니다.고압 기체 저장: 가장 일반적인 방식으로, 고압 탱크를 이용하여 저장합니다.액화 수소 저장: 수소를 극저온에서 액화하여 저장하며, 높은 에너지 밀도를 가집니다.고체 수소 저장: 금속 수소화물 등 고체 물질에 수소를 흡수시켜 저장하는 방식입니다.수소의 저장 및 이송방법(SK이노베이션, 2023)c) 활용 (Utilization)생산된 수소는 다양한 분야에서 활용됩니다:모빌리티: 수소 연료전지 차량, 수소 버스, 수소 열차 등.발전: 수소 연료전지를 이용한 전력 생산.산업: 제철, 화학 산업 등에서의 원료 및 에너지로 활용.수소 활용 분야 및 시장 잠재력 전망(2050년)(Mckinsey, 2017)3. 왜 수소 밸류체인을 이해해야 하는가?수소 밸류체인은 단순한 기술의 집합이 아니라, 생산부터 활용까지의 전 과정을 아우르는 통합 시스템입니다. 각 단계는 서로 긴밀하게 연결되어 있으며, 하나의 단계에서의 혁신이나 변화가 전체 시스템에 영향을 미칩니다. 따라서 수소경제를 효과적으로 구현하기 위해서는 전체 밸류체인에 대한 이해와 협력이 필수적입니다.4. 한국의 수소경제 현황과 전망한국은 수소경제 로드맵을 수립하고, 수소도시 조성, 수소 모빌리티 확대 등 다양한 정책을 추진 중입니다. 또한, 해외에서 그린수소를 생산하여 국내로 도입하는 전략도 모색하고 있습니다. 이러한 노력은 한국이 수소경제의 선도국으로 자리매김하는 데 기여할 것입니다.미래 수소사회와 수소도시 예상모습(대한민국 정책브리핑, 2019)이번 글에서는 수소경제의 큰 그림인 수소 밸류체인에 대해 살펴보았습니다. 다음은 각 국가별 수소 벨류체인의 현황에 대해서 준비해서 찾아보겠습니다. 감사합니다.

2025.04.30

#88 휴식시간이 필요한 지구

안녕하세요, 케이워터크레프트 입니다. 이제 본격적인 여름이 시작되며 무더운 날씨가 시작되었는데요. 여름 날씨가 덕욱 무르익게 되면 열대야가 찾아오게 될 것입니다. 열대야란 야간의 최저 기온이 25℃ 이상인 밤을 뜻하는데요, 우리나라에서는 고온다습한 북태평양고기압이 발달하였을 때 밤에 복사냉각의 효과가 감소해 나타납니다. 열대야가 우리에게 미치는 가장 큰 문제점은 수면부족이죠. 극심한 더위로 지친 몸이 잠을 통해 휴식하지 못하고 계속 스트레스를 받아 건강에 이차적인 적신호를 발생시키는 것입니다. 요즘 화제를 끌고 있는 넷플릭스 드라마 ‘the 8 show’를 보셨나요. 영화를 보다보면 권력을 잡은 8층이 아래층의 사람들을 잠을 못자게 하는 수면고문을 시행하죠. 밥을 먹이고 물을 마시게 하지만 잠은 끊임없지 못 자게 하는 끔찍한 행위를 시행합니다. 계속해서 잠을 자지 못하는 사람들은 괴로워하며 이성을 잃어가죠. 드라마 속 장면을 보면 인간의 악함의 끝은 과연 어디까지 일까 하는 생각과 함께 잠을 못 자는 것이 얼마나 인간을 횡폐하게 만드는 요소인지 다시 한 번 느끼게 만들어주죠. 사람들은 얼마나 오랫동안 잠을 자지 않고도 살을 수 있을까에 대한 궁금증을 품게 되었죠. 그래서 1964년 미국의 랜드 가드너라는 고등학생은 과학자인 윌리엄 디멘트와 함께 실험을 진행합니다. 약물 혹은 카페인의 도움 없이 졸릴 때마다 친구들과 농구를 하며 잠을 자지 않죠. 그가 잠들지 않고 버틴 시간은 무려 264시간 입니다. 무려 11일을 넘도록 잠을 자지 않은 것이죠. 그리고 그는 세상에서 가장 오랫동안 잠을 자지 않은 사람으로 기네스북에 오릅니다. 하지만 잠을 자지 않은 랜디는 실험이 시작된 지 며칠만에 조헌병 증상과 함께 환각에 시달리고 근육을 제어할 수 없어 걷기 조차 힘들어 합니다. 또한 단기 기억 상실증, 떨림 증상과 같은 증상들이 나타나죠. 넷플릭스 드라마 ‘the 8 show’의 주인공들 또한 환각을 보이며 스스로 몸을 제어하기 어려워 하는 모습을 보입니다. 과학자들은 계속해서 잠을 자지 않으면 어떻게 되는지에 대해 알아보기 위해 쥐를 대상으로 연구합니다. 잠에 들려 하면 전기 충격을 주거나 물에 빠지게 해 쥐가 각성 상태를 유지하도록 합니다. 하지만 생명에 필요한 물과 음식은 계속해서 제공되죠. 실험에 동원된 쥐들은 14일만에 죽게 됩니다. 이는 음식물을 주지 않았을 때보다 생존기간이 짧은 현상을 보여주며 잠들지 못하는 불면의 위험성을 보여줍니다. 이 연구 결과를 보니 ’the 8 show’의 한 대사가 떠올랐습니다. 드라마 속 설정도 눈을 벌려 놓고 잠을 자지 못하게하며 만에하나 고개가 떨어질 경우 숨을 못쉬도록 아래에는 물을 담은 바구니를 목에 씌워 놓죠. 그러며 밥과 물을 꼬박꼬박 수액까지 제공합니다. 그럼에도 한 주인공이 잠을 자지 못하는 것은 밥과 물을 먹지 못했던 때보다 더 고통스러웠다라고 이야기합니다. 그렇다면 왜 잠을 자지 못하면 생명의 위협을 느끼게 되는 것일까요? 그 이유는 바로 ‘뇌’에 있습니다. 우리 몸의 모든 세포는 활동을 하는 과정에서 노폐물을 생성하도록 만들어져 있죠. 뇌 또한 마찬가지 입니다. 낮에 활동하며 뇌에 쌓인 노폐물이 청소되기 위해서는 잠을 자야한다는 연구결과 또한 발표되었죠. 우리가 잠을 자는 수면 상태에는 렘 수면과 비렘 수면이 있다는 사실을 알고 있습니다. 두 수면의 차이는 뇌의 신경세포가 분비하는 화학물질의 종류에 따라 차이를 두고 있죠. 잠을 잘 때 거치는 각 단계는 신체의 건강을 회복시키는 데 중요한 역할을 하기에 우리 몸에 없어서는 안될 존재인 것이죠. 픽사베이 무료이미지몸을 회복 할 수 있는 ‘회복’시간은 꼭 필요합니다. 인간에게 ‘잠’이 그 역할을 해주는 것이고요. 그렇다면 전 세계를 짊어지고 있는 지구도 회복시간이 꼭 필요할 것입니다. 하지만 충분한 휴식시간 없이 끊임없이 일을 해온 결과 ‘지구 온난화’라는 질병에 걸려버린 것이죠. 2003년 프랑스에서는 극심한 폭염이 이어지는 동안 식물들의 광합성이 줄어들며 대기 중의 이산화탄소량이 늘어나는 현상이 나타납니다. 그렇게 늘어난 이산화탄소는 지구의 온도를 더 높이는 일이 발생했죠. 대기 중 이산화탄소가 더 늘어나는 것은 이 사례 뿐 만이 아닙니다. 북극 바다 위 떠 있는 빙하 면적이 줄어들며 태양 복사 에너지를 반사하는 양이 줄어들어 북극 기온은 올라가죠. 북극 기온이 올라가면 빙하 면적은 더 줄어들고 북극 기온은 다시 더 올라가는 현상이 발생하는 것이죠. 이런 현상은 지구온난화를 가속화 시키는 ‘양의 피드백‘ 현상을 말하죠. 지구온난화를 일으키는 요소들이 서로 작용하며 강화되어 온실 기체 1을 방출했을 떄 2,3배 되는 지구온난화의 효과를 불러오기도 하는 것이죠. 이런 효과가 일어나는 또 다른 행성이 있다는 사실을 알고 계실까요? ’양의 되먹임‘현상이 일어나고 있는 행성은 금성입니다. 금성의 표면 온도는 무려 섭씨 420도로 어떤 생명체도 살 수 없는 행성이죠. 추측 뿐이긴 하지만 금성에도 처음에는 바다가 있었을지도 모른다고 이야기 합니다. 지구보다 태양에 가까이 있는 탓에 뜨거운 열기로 금성의 바다에 녹아 있던 이산화탄소가 대기 중으로 탈출하고, 이렇게 탈출한 이산화탄소는 온실가스가 되어 다시 금성의 온도를 높이는 양의 되먹임 현상이 나타나며 어느 생명체도 살 수 없는 환경이 된 것이죠. 아직은 지구가 열심히 버텨주고 있는 상황이지만 앞으로도 쉬지 못한다면 언제까지 버틸 수 있을지는 모릅니다. 휴식의 시간은 인간과 지구에게 모두 필수적인 시간이죠. 아름다운 지구에서의 삶을 위해 우리는 하루빨리 지구가 편안히 쉴 수 있는 시간을 제공해 줄 수 있어야 합니다. 그럼 우리는 다음 알기쉬운 수소 이야기에서 만나요

2024.07.04

#87 에너지 편재성의 위험

케이워터크레프트입니다. 현재 우리는 세계화로 인해 언제든 값싼 에너지를 얻을 수 있어 그 중요성을 인식하지 못하고 지내는 경우가 많습니다. 하지만 이상기후가 현실로 다가오며 신재생 에너지로의 빠른 전환이 필수적이게 되었죠. 앞선 여러편의 블로그에서는 신재생 에너지로의 전환의 중요성에 초점을 두고 이야기를 풀어보았는데요, 오늘은 신재생에너지로 전환되는 과정에서 유의해야 하는 부분들을 중점으로 이야기를 풀어보려합니다. 본격적인 내용에 들어가기 전 석유와 관련된 역사 이야기를 통해 에너지의 힘에 대해 알아보도록 할까요? 18세기 영국에서 산업혁명이 시작 된 이후 에너지 의존도가 높아졌습니다. 특히 18세기 1차 산업혁명이 석탄의 시대라면, 20세기 시작된 2차 산업혁명은 석유의 시대였죠. 일차에너지에 속하는 석탄과 석유는 에너지의 편재성이라는 특징이 있습니다. ‘에너지의 편재성’이라는 키워드를 잠시 기억해 주세요. 제2차 세계대전 당시 독일군의 주력부대는 전쟁 내내 말과 마차에 의존해 전쟁을 치렀다고 합니다. 제2차 세계대전 기간에 독일은 무려 275만 마리의 말을 동원했죠. 당시 미국이 5만 2,000마리 영국이 한 마리도 없었던 것을 보면 상당히 큰 차이가 있다는 것을 알 수 있습니다. 독일이 막강한 대전차부대를 가질 기술력이 안됐던 것일까요?그렇지 않습니다. 독일은 당시 세계 최고 성능의 탱크와 로켓, 잠수함을 만들 제조업 생산 기술을 갖추고 있었죠. 하지만 이를 운용할 석유가 부족했던 것입니다. 제2차 세계대전 직전 세계 최대의 산유국은 미국이었습니다. 그리고 멕시코와 카리브해 등 북미 지역이 전체 세계 원유 생산량 중 63%를 차지하고 있었죠. 독일은 석탄이 풍부했는데 전쟁에 동원하기 위해서는 석탄을 액화시키는 과정을 거쳤어야했습니다. 하지만 이 방법은 에너지 효율이 너무 낮았기에 점점 석유가 부족해 지며 전력에 부담이 가지 시작합니다. 그러다 1944년 5월 독일의 석탄 액화 공장이 연합군의 폭격으로 파괴되며 전력에 다시 한 번 타격을 입게 되며 독일의 사기는 점차 떨어지게 됩니다. 이러한 역사를 통해 무자비한 전쟁의 이면에 또다른 에너지 전쟁이 있었던 것을 볼 수 있죠. 이는 에너지의 측면에서 바라보면 에너지 편재성의 위험성을 보여주기도 하는 사례입니다. 타국에 에너지를 의존하지 않는 것은 그 자체로 자국을 보호할 수 있는 엄청난 무기가 되는 것이죠. 에너지 편재성과 관련된 전쟁의 역사는 이 뿐만아니라 이전에도 여러번 다뤘었죠. 환경오염이 가속화 되며 신재생에너지로의 전환에서 또다른 문제가 생길 수도 있습니다. 신재생에너지 전환이 오랜 시간에 걸쳐 이뤄지게 되면 에너지 자원이 무기화 되는 현상이 일어날 수 있다는 것입니다. 신재생 에너지로 전환되는 과도기에 기존 유전에 대한 의존도가 높아 질 가능성이 커지며 또한 원유의 가격이 요동칠 가능성이 높아지기 때문이죠. 신재생에너지로의 과도기적 상황에서 가장 큰 문제가 될 수 있는 에너지 자원이 무기화는 제2차 세계대전 당시 에너지가 승패를 갈랐던 전례가 있던 만큼 에너지 자원을 두고 치열한 경쟁이 벌어질 수 있다는 것을 시사합니다. 우리나라와 같이 자원이 빈약한 국가의 경우 큰 타격을 받을 수 있기에 더욱 유의해야하는 것이죠. 에너지 위기 속 미국은 신재생에너지로의 박차를 가하기 위해 2022년 8월 인플레이션 감축법에 바이든 대통령이 서명했습니다. 이는 사실상 전기차와 배터리 산업에 대한 지원이 주된 내용이었죠. 실제 이 법안의 전체 예산 4,330억 달러 가운데 86%에 이르는 3,690억 달러가 기후 대응과 에너지 보안에 쓰이는 예산이었습니다. 그 중 가장 큰 특징은 전기차 보조금을 지원하는 혜택입니다. 이 보조금을 받기 위해서는 미국 내에서 생산된 전기차에만 세액공제를 해준다는 조건이 붙어 미국 자동차 브랜드만 혜택을 보게 되었죠. 그리고 우리나라의 현대/기아차의 전기차는 세액공제를 받을 수 있는 차종이 하나도 없었습니다. 중국의 전기차 시장을 견제한 정책이었으나 성장을 위해 중요한 우리나라의 초기 시장이 큰 타격을 받게된 것이죠. 미국과 중국의 패권 전쟁이 격화 되면서 탈세계화 속 40년 만에 인플레이션이 부활하며 세계경제가 흔들리고 있습니다. 세계 각국이 다양한 에너지를 시도하고 그 과정에서 다양한 정책을 펼치고 있는 만큼 앞으로의 에너지 대전환 시대에서 한 가지 에너지에 과도하게 의존하는 것은 위험합니다. 주요 무기의 에너지 체계를 석탄에서 석유로 바꾸어 제2차 세계대전 승리의 토대를 닦았던 윈스터 처칠은 석탄을 고집했던 관료들 앞에서 다양한 에너지 체계의 “다양성, 다양성, 다양성!“외치며 강조하죠. (주)케이워터크레프트이 말은 에너지 대전환을 겪고 있는 21세기에도 되새겨야 하는 말인 것 같습니다. 우리가 변화를 주도하려는 신재생에너지에도 태양광, 태양열, 바이오, 풍력과 수력 그리고 연료전지와 수소에너지 등이 있죠. 한 가지 에너지에 몰두하기 보다는 여러 상황의 변화를 정확히 파악하고 기민하게 대응하는 모습이 필요한 시점입니다. 그럼 케이워터크레프트는 다음 알기쉬운 수소이야기에서 만나요.

2024.06.13

#86 친환경 기술과 그린 프리미엄

안녕하세요, 케이워터크레프트 입니다. 여름이 시작되는 6월 첫 주, 따뜻한 여름바람이 불어오는 것 같습니다. 벌써 6월, 빠르게 흘러가는 시간에 깜짝 놀라곤 합니다.여러분은 2024년 새해가 시작되며 세운 신년 계획 중 얼마나 이루셨을까요? 6월에 올해 세운 계획을 다시 되돌아 보며 지난 6개월간 얼마큼 걸어왔는지 되돌아 보며 재정비 하는 시간을 가져보면 좋을 것 같습니다. 알기쉬운 수소이야기의 블로그 지기는 2024년에도 여러분께 환경과 수소의 모든 분야에 걸쳐 재미있고 다양한 이야기를 전달해 드리며 친환경에너지와 그 중심에 있는 수소에너지에 대한 관심을 높여드리는 것을 목표로 달려왔는데요, 매주 한 편의 글을 통해 ‘환경과 에너지에 대한 관심’이라는 목표에 다가가고 있는 것 같아 뿌듯합니다. 오늘은 ‘그린 프리미엄’에 대한 이야기를 다루어 보려고 합니다. 그린 프리미엄이란 용어는 빌게이츠의 저서 ‘빌게이츠 기후재앙을 피하는 법’을 통해 처음 소개된 단어 인데요. 과연 그 뜻은 무엇인지, 빌게이츠가 ‘그린 프리미엄’이란 단어를 통해 시사하고 싶은 바가 무엇인지 오늘의 알기 쉬운 수소이야기를 통해 살펴보도록 하겠습니다.빌게이츠는 그의 저서 ‘빌게이츠, 기후재앙을 피하는 법’을 통해미래 에너지원이 되기 위한 필수조건으로 누구나 사용할 수 있는 수평적 에너지 사용을 꼽으며 그 방안으로 수소에너지를 이야기 했습니다. 그의 인터뷰를 살펴보아도 수소에 대한 긍정적인 의견을 살펴 볼 수 있는데요,수소 분야에 대한 투자를 진행하고 있는 빌게이츠에게 현재의 투자가 친환경 사회를 위한 투자인지에 대한 질문을 받았을때 그는 망설임없이 그렇다고 답변합니다. 수소는 풍력, 태양광, 리튬이온배터리가 밟았던 경로를 따라갈 것이라며 처음엔 다른 신재생에너지 기술에 비해 가격이 비쌌지만, 독일과 일본을 포함한 여러 국가에서 수소에 투자하며 수소에너지 가격이 경쟁력있는 수준으로 들어왔다고 이야기 하죠. 그러며 촉매 자본과 정부 자금이 들어가 규모가 커지며 그린 수소는 3~4년이내 가격이 많이 내려갈 것이라 이야기합니다. 그러며 빌게이츠는 ‘그린 프리미엄’에 대한 이야기를 했습니다. 그린 프리미엄이란 환경을 위한다는 명목으로 추가적인 비용이 발생하는 것을 이야기 합니다.환경과 관련된 이슈들이 대두되며 사람들은 지구온난화를 막을 수 있는 기술들에 관심을 갖게 되었습니다.그러며 신재생에너지와 같은 친환경 기술이 이목을 끌었지만 아직 기술혁신이 부족한 상황이죠. 또한 화석연료 공급망에 맞추어진 에너지 체계를 친환경에너지 체계로 바꾸기 위해서는 많은 비용이 들 것입니다. 산업자본주의 시스템이 지난 100여 년에 걸쳐 입힌 손상을 복구하기 위해서 시스템을 구축하고 관리하는 것이 쉽지 않기 때문이죠. 빌게이츠가 선택한 그린수소, 지속 가능 항공유, 탄소 포집과 저장 기술 또한 그린 프리미엄에 속하는 기술들입니다. 잠시 일상 속 예시로 그린 프리미엄 현상을 살펴 볼까요?친환경을 위해 전기차를 개발하고 있으나 아직은 높은 가격으로 상용화 되지 않았습니다. 또한 화석연료보다 비싼 수소연료와 지열발전 시스템이 있죠. 탄소포집 장치를 살펴볼까요? 탄소포집 장치는 현재 한 대당 약 3만달러로 현재 대기 중에 배출되는 탄소량만큼을 빨아들이는데에는 탄소포집 장치가 약 1억 대 요구될 것으로 추산합니다. 대기 중 탄소 농도를 몇 ppm줄이기 위해서는 장치 5억대가 필요할 것이라 이야기하죠. 지금것 사용하지 않았던 기술들을 상용화하기 위해서는 수많은 시행착오가 필요할 것이고, 새로운 기술을 위한 새로운 자제를 구하는데 값비싼 비용을 지불해야 할 것입니다. 즉 녹색에너지를 위한 과정에서 시행착오로 인해 야기되는 비용을 그린 프리미엄이라 하는 것입니다. 그리고 이러한 현상은 물건 혹은 기술의 가치를 책정하는 과정까지 자연스레 넘어와 소비자가 부담의 증가하는 것이죠. 그렇다면 그린 프리미엄으로 인해 그린 기술을 상용화 하는 것이 어려울까요?물론 기술의 발전이 지금과 같은 속도로 진행된다면 그린 기술 인프라를 구축하는 것은 어려울 것입니다. 하지만 빌게이츠는 ‘규모의 경제’에 초점을 맞추고 미래를 내다봅니다. 규모의 경제란 생산 규모나 플랜트 규모를 늘림으로써 생산 원가를 절감하는 것을 의미합니다. 즉 촉매 자본과 정부 자금이 들어가서 규모를 키우면 그린 수소의 경우 3~4년 사이 가격이 많이 내려 갈 것이라는 거죠. 픽사베이 무료이미지사실 기후변화에 완벽한 대응책을 마련하기 위해서는 전 세계의 에너지, 교통, 인프라, 공업, 농업 시스템을 완벽하게 정비해야 할 것 입니다. 오랜 시간에 걸쳐 만들어 놓은 인프라를 한 순간에 뒤업는다는 것은 사실상 말이 안되기도 하죠. 하지만 기후변화는 우리의 생각보다 빠르게 진행되고 있습니다. 과연 이 길이 맞는 것일까를 고민하며 망설이다 보면 되돌리지 못하는 순간이 와 있을지도 모릅니다. 그린 프리미엄, 우리가 사용한 화석연료 만큼 지구에게 지불하는 사과의 손길이라 생각하면 어떨까요? 더 나은 지구를 위해 케이워터크레프트는 또 다른 알기 쉬운 수소이야기로 돌아오겠습니다. 그럼 다음 시간에 만나요!

2024.06.05

#85 환경문제의 공간적 불평등

안녕하세요, 케이워터크래프트입니다. 벌써 다음 주면 5월도 끝이 나는데요, 이번 한 주도 즐거운 한 주를 보내셨을까요?오늘의 알기쉬운 수소이야기는 세계 각국의 수소에너지 동향 중 인도의 그린수소 산업을 소개해 보려 합니다. 인도는 약 14억 4천만의 인구로 전 세계적으로 인구가 가장 많은 나라로 알려져 있습니다. 많은 인구는 경제성장을 할 수 있는 잠재력으로 기대가 되기도 하죠. 하지만 많은 인구만큼 필요로 하는 자원과 에너지의 양도 많을 것입니다. 인도의 에너지 사용량은 얼마나 될까요? 2022년을 기준으로 전 세계적으로 에너지 사용량이 많은 세 국가는 중국, 미국, 인도입니다. 인도는 세계에서 세 번째로 에너지 사용량이 많은 국가이죠. 인도가 사용하는 에너지원의 대부분은 화석연료로 이산화탄소의 배출이 많은 에너지원입니다. 세부적인 1차 에너지 수요의 원천을 살펴보면 약 80% 정도가 석탄과 석유, 바이오매스입니다. 그렇다면 에너지원으로 사용할 수 있는 화석연료를 넉넉하게 보유하고 있을까요? 석탄의 경우 세계 5위의 석탄 매장량을 보유하고 있지만 국내 전력 생산량이 수요량을 따라가지 못해 꾸준히 수입량이 증가하고 있는 추세입니다. 석유의 경우에는 석탄과 달리 국내자원이 한정되어 있어 수입 원유에 약 75%를 의존하고 있습니다. 전체적으로 살펴보았을 때 해외 에너지 수입 의존도가 높다는 특징을 알 수 있죠. 80% 이상을 화석에너지에 의존하던 인도가 수소 에너지 산업에 뛰어들며 그린수소 산업을 시작했는데요. 인도가 수소를 선택한 이유가 무엇인지 한 번 살펴보실까요?세계적인 동향을 살펴보면 지구온난화를 막기 위한 탄소중립을 실천하기 위해 세계 주요 선진국에서는 2050 탄소 중립 정책을 실천하고 있습니다. 하지만 일각에서는 이런 기후위기 정책이 불평등하다는 의견이 나오고 있죠.그 이유는 탄소배출은 주로 선진국에서 일어난다는 것입니다. 앞서 살펴보았던 탄소 배출량 상위 10개국에는 산업혁명과 경제성장을 주도한 나라들이 주로 상위에 분포하고 있습니다. 실제로 미국인 한 명과 나이지리아인 한 명이 평생 배출할 것으로 예상되는 탄소량을 비교해 보았을 때 미국인이 평생 배출하는 탄소량은 약 1,266톤,나이지리아인은 약30.3톤으로 약 40배에 이르는 양의 차이가 연구결과를 통해 발표되었죠. 그렇다면 탄소를 많이 배출한 국가에서 기후위기로 인한 피해가 더 클까요?그렇지 않습니다. 오히려 온실가스를 적게 배출한 지역에서 더 큰 피해를 입고 있죠. 이러한 현상은 ‘환경문제의 공간적 불평등’을 적나라하게 드러내며 기후변화로 인한 피해가 공정하지 않다는 것을 볼 수 있습니다. 그렇기에 탄소배출량 상위권에 있는 국가들은 책임감을 가지고 국제사회에서 환경문제를 해결하기 위한 역할을 수행하여야 하는 것입니다. 탄소배출량 상위권에 있는 인도 역시 지구온난화에 책임감을 가지고 환경문제를 해결하기 위한 정책을 펼치고 있습니다. 하지만 탄소 배출량 상위 10개국에 있는 다른 선진국들과 달리 경제성장을 늦게 한 만큼 2070 탄소중립을 목표로 두고있죠. 파리 협정에서 각 국가는 장기 온도 목표 달성을 위해 자발적으로 온실가스 감축 목표안인 NDC를 제출하였습니다. 인도가 제출한 NDC를 살펴보면 2030년까지 탄소집약도를 2005년 대비 45%를 감축하고 비화석 연료 기반 전력생산설비 비중을 50%까지 확대하여 2070 탄소중립 달성을 목표로 합니다. 2070 탄소중립을 위해서는 신재생에너지로의 전환이 무엇보다도 필수적이기에 여러 종류의 신재생에너지 중 수소에너지를 선택한 것이죠. 또한 전세계적으로 에너지 대전환이 필요로하는 시점에서 아직 수소를 대표로 다루는 주요 국가가 없는 만큼 관련 산업에서 선두를 이끌 수 있는 기회로 보기도 하죠. 인도와 같은 신흥국가들은 수소 산업을 기반으로 삼아 경제개발을 이루어 내고 싶어하는 목표도 가지고 있습니다. 이러한 목표를 가지 인도는 신재생에너지부에 연평균 약 12% 증가된 예산을 투자하고 있는 추세입니다. 그리고 2023년 1월 인도 정부는 국가 그린수소 산업 미션을 승인하며 탈탄소, 화석연료 의존도 축소, 청정에너지를 통한 자립을 목표로 두고 2030년까지 연간 500만 톤의 그린수소를 생산하겠다 발표하였죠. 2030년까지 약 8조 루피, 한화로 약 130조원이 되는 금액을 투자하겠다는 포부를 내비친 만큼 본격적으로 그린수소 산업에 뛰어든 것을 볼 수 있습니다. 픽사베이 무료이미지그린 수소산업에 본격적으로 뛰어든 인도의 행보가 매우 기대됩니다.기후위기는 전 세계의 안보 문제로 연결될 만큼 중요한 사안이죠. 기후변화 문제의 책임을 서로에게 떠넘기는 것이 아니라 책임감을 갖고 적극적으로 방안을 찾아나가는 것 만큼 중요한 것은 없을 것입니다. 그린에너지가 활성화 되는 그날까지 케이워터크레프트가 함께하겠습니다. 그럼 다음 알기쉬운 수소이야기에서 만나요.

2024.05.24

#84 신에너지와 재생에너지의 만남

안녕하세요. 케이워터크레프트입니다. 이번 한 주도 잘 보내셨나요? 오늘 알기 쉬운 수소이야기에서는 신재생에너지에 대해 다루어 보려 합니다. 그 중 노르웨이의 재생에너지 활용사례에 대해 자세히 담았으니 오늘도 즐겁게 읽어주세요 먼저 캐스케이드(cascade) 효과에 대해 들어 보셨을까요?캐스케이드란 계단 모양의 폭포를 의미하며 어떤 현상이 분기 폭포처럼 순차적으로 증가하는 것을 말합니다. 즉 여러 위험이 상호작용하여 한 변화가 다른 변화를 강화시키며 걷잡을 수 없는 상황이 되는 것을 이야기하죠. 기후 변화의 측면에서도 캐스케이드 효과에 대한 이론을 적용하고 있습니다. 그래서 우리는 계속하여 지구의 임계점을 이야기하며 지구 기온이 1.5도 이상 오르면 인간이 지구의 기후를 통제할 수 없는 최악의 상황이 올 것이라 이야기하는 것이죠. 인류가 이런 기후변화에 대응하며 경제성장을 하기 위해서는 ‘변화’가 필요합니다. 기후위기를 기회의 요인으로 인지하고 지속가능한 발전을 고민해야 합니다. 즉 기후 변화를 성장 동력으로 바탕으로 한 산업에 박차를 가할 시기인 것이죠. 기후 변화를 성장 동력으로 바탕으로 한 산업 중 대표적인 분야가 ‘신재생에너지’입니다. 흔히 신재생에너지라 묶어서 이야기하다 보니 하나의 개념이라 생각하는 오해들이 종종 있습니다. 하지만 신재생에너지는 ‘신에너지’와 ‘재생에너지’ 두 단어의 결합으로 만들어진 단어이기에 두 분야의 에너지는 엄연히 다른 의미를 가지고 있습니다. 재생에너지는 시간이 지남에 따라 자연스럽게 보충되는 에너지를 뜻합니다. 태양, 바람, 지열 등이 대표적입니다. 재생에너지는 자연 발생적이며 고갈되지 않는 친환경 에너지이죠. 재생에너지 생산이 가장 활발한 곳은 유럽입니다. 특히 노르웨이는 수력 발전이 활발하죠. 1800년대 말부터 노르웨이는 대부분의 전기를 재생 가능한 에너지로 생산해 왔습니다. 잠시 노르웨이의 재생에너지 활용 사례를 살펴보고 가실까요?프리픽 무료이미지노르웨이는 세계에서 일곱 번 째큰 수력 발전을 이용하는 국가이자 유럽에서 가장 큰 수력 발전을 운영하는 국가입니다. 노르웨이의 수력 발전은 총 에너지 수용의 약 60퍼센트를 담당하죠. 그렇다면 노르웨이는 수력 발전에만 국한된 재생에너지 사업을 진행하고 있을까요?그렇지 않습니다. 재생 에너지 생산의 일부를 담당하는 풍력발전의 개발도 빠른 속도로 진행하고 있습니다. 특히 심해 풍력 발전에 엄청난 잠재력을 가지고 있죠. 부유식 해상 풍력이라 불리는 이 방식은 수심 50에서 200미터 바다 위의 부유체에서 전력을 일으키는 기술입니다. 유럽에서 발전되고 있는 부유식 해상 풍력의 경우 넓은 면적의 땅이 필요하지 않아 넓은 대지를 필요로 하는 태양광 발전소의 아쉬움을 해결해 줄 수 있다는 장점이 있습니다. 그렇다면 기후 변화를 동력으로 한 신에너지 분야에는 어떤 것이 있을까요? 신에너지는 재생에너지와 무관하게 새롭게 개발되고 있는 에너지입니다. 화석연료를 변환시켜 이용하거나 수소나 산소의 화학 반응을 통해 전기나 열을 이용하는 에너지로 정의하죠. 대표적인 신에너지는 연료전지, 석탄 액화가스화 수소 에너지와 같은 3개의 분야입니다. 이 중 연료전지는 수소와 산소가 화학반응을 통해 결합하고 물이 만들어지는 과정에서 생성된 전기와 열에너지를 활용한 것입니다. 연료를 연소하지 않고 화학 반응을 통해 전기가 발생하여 환경오염을 발생하지 않죠. 수소연료전지를 활용한 기술은 자동차, 드론 등 다양한 분야에서 발전되고 있죠. 신재생에너지가 활성화되기 위해서는 이전의 에너지 패러다임에서 벗어나 새로운 에너지 체계로가기 위한 과정이 필요하게 됩니다. 이 과정에서는 기술의 발전을 통한 개량화가 필수적이죠. 영국의 경제학자인 존 메이너드 케인스는 변화에 대해 이렇게 말합니다. “변화가 힘든 것은 새로운 아이디어를 생각해내야 하기 때문이 아니라 기존의 틀에서 벗어나야 하기 때문이다” 기후변화가 심각한 현재, 에너지 패러다임의 변화가 꼭 필요한 시점에 우리가 새겨야 할 문장인 것 같습니다. 그럼 우리는 다음 알기 쉬운 수소이야기에서 만나요!

2024.05.17

#83 끓는 지구, 사라진 질병의 재등장

안녕하세요, 케이워터크레프트입니다. 몇일 동안 흐린 날이 계속되다 다시 밝은 햇빛이 내리쬐는 날씨가 찾아왔습니다. 몇일 간의 비가 지나고 난 뒤의 맑음이라 그런지 괜히 더 반가운데요. 날씨가 더 더워지기 전 따스한 햇빛을 맞으며 공원 산책 즐기시는 건 어떠실까요? ‘자연은 절대 필요 없는 일을 하지 않는다’. 아리스토텔레스가 남긴 유명한 말입니다. 생각해보면 우리를 둘러싸고 있는 모든 자연현상은 유기적인 관계를 맺고 있죠. 작년 여름 UN은 “지구 온난화의 시대는 끝났다. 기후 변화가 도래한 현재, 지구가 끓는 시대가 도래했다”라고 이야기했습니다. Global warming에서 boiling으로 한 단어가 달라졌을 뿐인데 그 의미는 너무나도 큰 차이로 다가오며 기후 변화의 심각성을 보여주네요. 지구의 ‘임계점’이야 말로 지구의 유기적인 현상과 더불어 끓고 있는 지구를 잘 보여주는 키워드라 생각이 됩니다. 블로그에서도 여러 번 다뤘던 주제인 임계점은 대기의 기온이 점점 상승하다 어느 시점에서 급격하게 기후 변화가 일어나 회복이 불가능한 상태가 되는 것을 이야기하죠. 모든 생태계가 연결되어 있는 만큼 지구가 임계점에 다다르면 현재와는 비교할 수도 없는 생태계 파괴로 인해 인간이 사용할 수 있는 자원도 엄청나게 줄어들 것이라 봅니다. 인간이 초래한 기후위기의 영향이 다시 인류에게 돌아오고 있습니다. 그 중 하나가 ‘온난화로 인한 기후질병’입니다. 얼마전 부산국제신문의 과학에세이에서도 기후질병에 대한 이야기를 다루었는데요. [과학에세이] 온난화로 인한 기후 질병의 증가보도링크:(https://www.kookje.co.kr/news2011/asp/newsbody.asp?code=1700&key=20240416.22022003694) 홍역, 혹사병, 콜레라와 같은 질병들이 다시 등장하며 그 원인을 지구 온난화로 꼽는 것이죠. 사라졌다고 생각한 질병이 다시 등장하게 된 배경을 알아볼까요?.먼저 바이러스가 퍼지는 경로에 대해 알아보겠습니다. 바이러스는 진화를 통해 빠르게 확산될 수 있는 특성을 가지고 있습니다. 이를 ‘탈출 돌연변이’라 부르죠. 바이러스의 이런 특성으로 코로나 19처럼 다양한 돌연변이가 발생합니다. 또한 동물과의 접촉을 통해 바이러스가 퍼질 수도 있습니다. 그 예시가 바로 설치류를 통해 퍼지는 삼림 페스트입니다. 기후변화로 인한 생태계의 변화도 이제는 빠질 수 없는 요소가 되었습니다. 생태계의 변화로 인해 이전에는 바이러스의 영향을 받지 않는 지역으로 질병이 퍼지고 있죠. 열대 지역에 분포하던 뎅기열이 온난화의 영향으로 최근 들어 지중해의 해안을 따라 소규모로 발생하고 있는 현상이 그 예시입니다. 인류가 생각했던 것 보다 온난화는 무서운 결과들을 초래하고 있습니다. 그리고 인류는 더 큰 피해를 막기 위해 나서고 있죠. 에코모빌리티는 온난화의 가속화를 막기위한 한 분야입니다. 친환경차의 시대로의 전환이 진행중인 시점에 전기차가 등장했죠. 유럽의 전기차 시장조사 기관인 이브이볼륨스는 전기차 판매량은 계속해서 늘고 있다고 발표했으며 전문가들은 2020년 대비 2030년에 전기차 판매량이 18배는 증가할 것이라 보고 있습니다. fteepik 무료이미지전기차에 대한 흥미로운 사실 중 하나는 내연기관차보다 역사가 오래 되었다는 사실을 알고 계셨나요? 에디슨은 최초의 가솔린차가 도입된 지 불과 4년 후인 1899년에 자동차에 적합한 배터리개발을 시작하여 1903년에 마쳤습니다. 그는 전기 배터리가 가솔린보다 더 경제적이라는 것을 증명하고 싶어했죠. 실제로 1824년 전기차가 처음 개발된 이후 1900년대 초반까지는 전기차가 대세였다고 합니다. 하지만 헨리 포드가 저가 휘발유를 사용하고 저렴하면서도 고품질인 차를 선보이며 미국 대중의 마음은 내연기관차로 옮겨가게 되었죠. 탄소제로 사회로 가기 위한 수단으로 전기차가 등장한 줄로만 알았는데 내연기관차보다 긴 역사를 가지고 있다는 사실이 놀라웠습니다. 100년이 넘는 기간동안 활약해왔던 내연기관차였지만 이제 다시 전기차 혹은 다른 에코모빌리티로의 전환이 필요한 시점이 왔습니다. 유럽의 각 국가들은 2030년부터 내연기관 자동차의 판매를 금지할 방침을 마련하고 있죠. 서울시 또한 2035년 부터는 내연기관차의 등록을 허용하지 않고 전기차와 수소차만 등록을 허용해 준다고 합니다. 맑은 하늘 그리고 시원한 지구의 온도를 위해 에코모빌리티가 활성화되어야 합니다. 늘어나는 수소 수요에 맞추어 성장할 수 있도록 케이워터크레프트는 오늘도 연구하겠습니다. 그럼 다음 알기쉬운 수소이야기에서 만나요

2024.05.10

#82 지속가능한 미래를 위한 에너지의 변화

안녕하세요. 케이워터크레프트입니다.인류는 오랜 기간 바이오매스 연료 시대를 지내다 13세기 석탄, 19세기 석유, 20세기 천연가스를 사용하며 화석연료 시대를 지내면서 급진적인 발전을 해왔어요. 20세기 중후반부터 원자력발전을 거치고 20세기 후반에는 재생 가능 에너지를 활용하기 시작해 21세기 에너지 체제는 재생 가능 에너지 중심으로 넘어가고 있는 중이죠. 재생 가능 에너지가 화석연료 시대를 이을 에너지원으로 주목받는 이유는 에너지 변환 과정에서 오염물질이 발생되지 않는 청정에너지원이기 때문이죠. 경제성장을 유지하며 탄소배출을 줄이는 방안은 재생 가능 에너지를 늘리는 것이 최선이죠.탄소중립으로 가는 길목에 원전로에서 생성되는 열과 전기를 이용한 기술이 개발되고 있죠.원자력은 원자핵에 큰 힘으로 충격을 가해 핵분열을 일으켜 보유하고 있던 에너지를 방출하여 연속적으로 분열시켜 에너지를 얻는다고해요. 원자력이 지구 온난화를 막기 위한 대체에너지라 이야기합니다. 온실가스가 없을뿐더러 사고 발생 위험이 크게 줄었기 때문이죠. 현재로서는 환경보호를 하면서 에너지 밀도가 높아 값싸고 질 좋은 탄소중립을 위해 필요한 에너지원임은 분명합니다. 하지만 원자력은 무한한 에너지 자원인가요? 그리고 페기물량은 나날이 늘어가는데 어떻게 대처할 것인가요? 이는 항상 우리가 고민하고 있는 물음표예요. 원자력 에너지에 사용되는 우라늄은 유한한 자원입니다. 현재 원자력 발전소에서 쓸 만한 양질의 우라늄 매장량은 약 547만ｔ 정도이며 매년 우라늄 7만ｔ 정도가 소비될 때 이는 고작 80년이면 고갈될 양이라고해요. 대부분의 우라늄은 오스트레일리아, 카자흐스탄, 캐나다 세 나라에 상당량 매장돼 있어요.원자력이 지속 가능한 에너지는 아니지만 탄소중립 달성을 위한 과도기적 시기에서 신재생에너지로 넘어가기 위한 발판이 되는 것은 사실이예요. 유럽연합 집행위원회에서 원자력발전에 대한 투자 사업을 일정 조건 충족하는 경우 탄소중립을 위한 과도기적 녹색 투자로 분류하는 택소노미 초안이 채택되었어요.화석연료를 대체할 에너지원으로 태양광 풍력 등의 재생에너지가 집중 조명 되지만 그 단점인 간헐성과 낮은 에너지 밀도를 보완할 수단으로 수소가 부상하게 되었어요. 뿐만 아니라 재생에너지는 에너지원일 뿐 매개체의 역할을 하지는 못하는 데 비해 ㎽ 규모 이상의 대용량 에너지 저장에는 수소 저장 기술이 가장 우위에 있어 수소에너지가 차세대 에너지원으로 주목받고 있죠. 수소는 물을 수소와 산소로 분해시키는 수전해 기술을 통해 완전한 친환경 그린수소로 생산할 수 있다는 점도 차세대 에너지원으로 떠오르는 이유입니다.수소는 모든 유형의 에너지 가운데 가장 가볍고 가장 비물질적인 것으로 연소 효율도 가장 뛰어납니다.또한 매유 유연한 에너지원이기에 다양한 형태로, 광범위한 영역에서 사용될 것입니다. pixabay 무료이미지케이워터크레프트도 수소에 모든 역량을 집중하고 환경을 살리기 위해 노력하겠습니다.연휴 잘 보내세요.^^

2024.05.07

#81 케이워터크레프트 시흥시 ‘지구의 날’ 행사 참여

케이워터크레프트입니다. 지속가능한 환경을 고민하는 기업 케이워터크레프트가 이번 경기도 지구의 날 행사와 함께하는 시간을 가졌습니다. 지구의 날 행사를 열심히 준비하는 케이워터크레프트의 모습 같이 살펴보실까요? 매년 4월 22일이 무슨 날인지 아시나요?매년 4월 22일은 ‘지구의 날’로 지구 환경오염 문제의 심각성을 알리기 위해 자연보호자들이 제정한 지구 환경보호의 날입니다. 우리나라는 2009년부터 매년 지구의 날을 전후한 일주일을 기후변화주간으로 정하여 기후변화의 심각성을 인식하고, 온실가스 감축을 위한 저탄소생활 실천의 필요성을 알리기 위한 행사를 전국 각지에서 진행하고 있습니다. “Big wave of climate action”경기도에서 지구의 날을 기념하여 운영하는 경기도 기후변화주간의 슬로건입니다. 우리의 작은 행동이 모여 지속 가능한 지구를 만든다는 의미를 담은 이 슬로건은 환경보호를 어렵게 생각하지 않도록 만들어 줍니다. 실제로 일주일간 진행되는 행사는 일회용품이 없는 친환경 행사로 텀블러 지참을 권유하며 일상에서 자연스럽게 환경보호를 실천할 수 있는 기회를 제공합니다.특히 2024 지구의 날 기념행사는 시화호 30주년 행사와 연계되어 시화호가 한 눈에 보이는 거북섬에서 진행되었습니다. 시흥시는 지속 가능한 환경을 위한 ‘수전해’기술을 대중에게 알리기 위해 시화호에 케이워터크레프트의 워터보트를 띄우기로 했습니다. 워터보트는 일반적인 보트와는 다르게 기름 대신 물로 구동되는 배입니다. 태양광 에너지를 이용해 외부전력의 공급없이 수전해 시스템을 통한 그린 수소 에너지를 생산하고, 이를 동력으로 사용하는 에너지 자립형 그린수소 선박이죠. 기름대신 물이 연료가 되어 생수 한 병의 양으로도 1시간 동안 보트가 운행이 가능한 워터보트는 2050 탄소중립 사회를 위해 꼭 필요한 기술이죠. 지구를 지키기 위해 가장 중요한 것은 많은 사람들의 관심이라 생각하며보다 많은 사람들이 친환경 기술에 한 번 더 관심을 가졌으면 하는 마음에 열심히 준비하는 케이워터 크레프트의 모습이 보이네요

2024.05.02

#80 골드수소의 발견

Science of the Total Environment 갑각류인 집게는 조개 껍데기를 메고 다녀 ‘소라게’라고도 불립니다. 하지만 다른 갑각류와 달리 복부가 부드러워 보호하기 위해 딱딱한 소재의 조개 껍데기를 집으로 사용하는 것이죠. 그런데 최근 플라스틱 해양 쓰레기를 메고 다니는 집게의 사진이 공개되었습니다. 폴란드 바르샤바대 생물학부 진화생물학연구소에서는 육지 집게의 약 3분의 2가 소라 대신 플라스틱 쓰레기를 집으로 사용하고 있다는 연구 결과를 발표하기도 했죠. 이 연구에 따르면 육지 집게 16종 중 10종에서 인공 껍질이 관찰되었고, 특히 플라스틱 껍질이 84.5%를 차지한다고 합니다. 플라스틱 해양오염은 전 세계에서 주목하고 있는 환경 오염 중 하나입니다. 특히 일회용품은 해양 플라스틱 오염의 70%를 차지하고 있죠. 플라스틱을 메고 다니는 집게는 인류가 사용하고 배출하는 것들이 지구 환경에 엄청난 영향을 미치고 있다는 사실을 톡톡히 보여주고 있습니다. 우리가 환경에 미치는 영향은 플라스틱뿐 만이 아니죠. 널리 사용되는 석유는 온실가스를 많이 배출하는 연료입니다. 우리는 온실가스로 인한 지구 온난화를 막기 위해 깨끗한 에너지원을 찾고 있고, 그 중 수소는 지구에 있는 모든 물질 중 가장 가볍고 양이 많다는 장점이 있습니다. 요즘 기사를 읽다 보면 그린 수소라는 단어를 많이 보셨을 겁니다. 수소는 만드는 방법에 따라 이름이 달라진다는 사실을 알고 계시나요? 메테인에서 분리해 온실가스 발생량이 많은 경우 그레이수소, 메테인에서 분리하였지만 온실가스를 따로 저장하면 블루수소라 부릅니다. 그린수소의 경우 재생에너지 전력으로 물을 전기 분해해 만드는 것으로 온실가스를 전혀 배출하지 않는 수소를 이야기하죠. 그리고 땅속에서 만들어지는 천연수소는 골드수소라 부릅니다. 오늘은 골드수소에 집중해 소개하는 시간을 가져보려고 합니다. 지난 2월 17일 미국의 천연 자원과 지형을 측정하는 연구기관인 USGS에서 골드수소가 묻혀 있을 가능성이 높은 곳을 공개할 것이라 이야기하며 뜨거운 관심을 받았습니다. 골드수소가 이토록 주목받는 이유는 무엇일까요?골드수소는 지구 안에서 자연적으로 만들어지는 천연수소를 지상으로 꺼낸 상태를 말합니다. 땅속에서 암석과 물이 반응하며 저절로 발생하는 것으로 복잡하게 분리하지 않고도 직접 땅에서 뽑아내 사용할 수 있다는 장점이 있죠. 또한 물과 암석이 있는 한 계속 생산된다는 이점도 있습니다.이전까지는 골드수소의 존재를 두고 갑론을박이 많았었습니다. 수소 기체가 너무 작고 가벼워 지구 깊숙한 곳에서 생겨나도 금방 날아가버릴 것이라 생각했기 때문입니다. 그러나 지난 2월 USGS가 지구 곳곳에 약 5조톤에 달한 양이 묻혀 있을 것이라 추정된다고 발표하며 관심의 시작이 된 것이죠. 지난 2월 9일 유럽 알바니아 광산지역에서는 역대 최대 규모의 천연수소 샘이 발견되었습니다. 이 광산은 세계에서 가장 큰 크롬광산 중 하나로 ‘오피올라이트’라는 암석지대에 있습니다. 오피올라이트는 물과 만나면 수소를 생산해 골드수소와도 연관이 깊죠. 오피올라이트는 세계 곳곳에 무수히 많은 암석이라 중동에 주로 몰려 있는 석유와 달리 골고루 퍼져 있어 에너지 불균형을 해결할 열쇠라 보기도 합니다. 그렇다면 골드수소를 찾기만 하면 모든 에너지 문제를 해결할 수 있을까요? 사실 그렇지는 않습니다. 에너지원의 대전환이 있기 위해서는 골드수소를 주요 에너지원으로 사용할 수 있는 시설을 새로 건설해야 하고 이러한 상황에서 막대한 비용과 생태계 파괴가 발생할 수 있죠. 또한 골드수소를 산업에 활용하는 과정에서 지구에 어떠한 영향을 미칠지는 아직 모르는 상황입니다. 에너지 대전환이 일어나기 위해서는 많은 어려움이 나타날 것입니다. 하지만 우리는 그린수소를 만들어내고, 골드수소를 발견해 내며 청정에너지원을 찾기 위해 노력하고 있습니다. 케이워터크레프트는 앞으로 계속 연구하고 더 나은 사용법을 찾아내며 탄소 제로 청정에너지원을 향해 나아가겠습니다. 그럼 다음 알기 쉬운 수소 이야기에서 만나요

2024.04.17

#79 오늘 사용된 플라스틱은?

안녕하세요! 케이워터크레프트입니다. 꽃이 진 뒤에야 봄인 줄 알았다는 말이 있습니다. 그리움을 지나간 계절로 비유한 말인데요. 플라스틱으로 인해 점점 환경이 악화되고 시간이 흘러 지나간 자연환경을 그리워할지 모릅니다. 플라스틱의 등장이 우리의 삶에 어떤 변화를 가져왔고 가져올 것인지 살펴볼요. 플라스틱의 역사는 당구공에서 시작한다고 합니다. 원래 당구공을 만드는 데 쓰이는 재료는 코끼리의 상아였습니다. 하지만 당구공의 수요가 늘어나며 코끼리 밀렵이 증가하자 새로운 재료를 찾게 되었고 셀룰로이드라는 플라스틱이 처음 등장합니다. 하지만 셀룰로이드 플라스틱은 천연 고분자 물질이 들어 있어 최초의 인공소재 플라스틱이라고 하지 않습니다. 이후 플라스틱의 아버지라 불리는 레어 베이클랜드는 1907년 최초의 합성 플라스틱을 만들었습니다. 탄화수소 화합물인 플라스틱은 유기물인 화석자원을 원료로 합니다. 석유를 분별증류 방식으로 가열하면 등유와 휘발유로 나뉘고, 이때 유출되는 나프타를 열분해하면 2개의 탄소 원자와 4개의 수소 원자 에틸렌이 탄생합니다. 에틸렌이 어떻게 결합 구조를 만드느냐에 따라 성질이 다른 플라스틱이 만들어지는 것이지요.플라스틱이 탄화수소로 구성돼 있다면 가소성이 좋지 않겠냐는 의문을 가져 보기도 합니다. 하지만 에틸렌의 사슬 구조에 따라 달라지는 플라스틱의 성질은 불에 타는 정도도 다릅니다. 마트에 가면 주는 비닐봉지는 폴리에틸렌으로 만들어지며 폴리에틸렌은 단순한 분자 사슬을 가져 열 변형이 쉽고 가소성이 좋습니다. 하지만 투명 파우치 등에 많이 사용되는 폴리염화비닐은 가소성이 좋지 않습니다. 또한 염소 성분이 들어 있어 연소 과정에서 다이옥신이나 퓨란과 같은 발암물질이 나올 수 있으며 환경 호르몬을 분출합니다. 이는 우리가 플라스틱 재활용을 꼼꼼하게 해야 하는 이유입니다.기후변화에 영향을 미치는 요인들 중에 플라스틱이 있다는 사실을 생각해 본 적이 있나요? 연간 세계 석유 생산량의 4~6%는 플라스틱 제조에 사용되며 다른 4%는 정제 과정에서 태워집니다. 플라스틱을 만드는 과정에서도 수십억ｔ의 온실가스가 배출되고 이를 소각하는 과정에서도 온실가스가 발생합니다. 태우기 어려운 플라스틱은 매립하거나 자연에 방치합니다. 매립한 플라스틱과 바다에 떠다니는 플라스틱도 온실가스에 영향을 미치죠. 땅속에서 화학물질을 배출하는 플라스틱은 미생물의 성장을 방해해 화학비료의 사용을 늘리며 흙을 산성화 시킵니다. 바닷속 플라스틱은 시간의 흐름에 따라 나노플라스틱으로 변하며 플랑크톤의 먹이와 유사한 생김새를 띱니다. 이로 인해 플랑크톤은 바다에 녹아 있는 이산화탄소를 흡수해 산소를 만들어 대기로 돌려보내는 원래 역할을 하지 못하며 탄소순환에 영향을 미치게 됩니다.플라스틱이 등장한 지는 약 150년 밖에 되지 않았지만 플라스틱의 분해 시간은 최소 500년입니다. 오늘 우리가 사용한 플라스틱이 언제 지구상에서 사라질지는 아무도 모릅니다.다음 세대가 조금 더 오염되지 않은 세상에 살도록 하기 위해 우리도 조금씩 고민해야 될 것 같습니다.케이워터크레프트도 환경을 살리기 위해 연구하고 노력하겠습니다.

2024.04.11

#78 수소, 지구 임계점을 늦출수 있는 방법

안녕하세요, 케이워터크레프트입니다. 요즘 눈 깜짝 할 사이에 봄이 찾아 왔다라고 이야기 할 만큼 봄이 성큼 다가왔는데요, 다들 어디로 봄바람을 쐬러 갈지 정하셨나요? 이번 알기 쉬운 수소이야기에서는 지구의 임계점에 대해 알아보려고 합니다.지구의 임계점은 지구가 버텨낼 수 있는 능력의 한계를 말해요. 임계점을 벗어나면 지구는 원래의 상태로 돌아갈 수 없다고 하네요.많은 연구자들이 지구의 임계점을 산업혁명 이전을 기준으로 온도가 2도 상승한 시기라고 예측합니다. 앞으로 4200억 t의 이산화탄소를 매년 배출하는 이산화탄소의 양을 계산해 보았을 때10년 치 밖에 되지 않는다고 합니다.더구나 2021년 현재 지구의 온도는 이미 1.2도 상승에 달했으며 이 속도로는 2030년 이전에 1.5도 상승에 도달할 것으로 보고 있습니다. 저탄소, 친환경 에너지원이 활성화되기 위해서는 어떤 요소를 가지고 있어야 할까요? 화석연료가 활성화될 수 있었던 가장 큰 이유는 에너지의 저장입니다. 화석연료는 에너지원이자 에너지 매개체의 역할을 수행하기 때문에 특정 장소에 보관하다 우리가 원하는 시기와 장소에 발전을 통해 전기를 만들어 낼 수 있습니다. 또한 다른 지역으로 쉽게 이송시킬 수 있습니다. 에너지의 저장과 이송이 가능하다는 점은 화석연료 자체가 거래가 가능해져경제적인 의미를 갖기도 하죠. 이런 저장과 이송의 장점이화석연료가 인류의 주요 에너지원으로 자리 잡을 수 있게 된 핵심요소였습니다. 친환경 에너지로 꼽히는 풍력과 태양광은에너지원일 뿐 매개체의 역할을 하지는 못합니다. 이에 비해 MW 규모 이상의 대용량 에너지 저장에는수소 저장 기술이 가장 우위에 있어 수소에 주목하게 되었습니다. 수소는 물리적 화학적으로 저장 기술이 연구되고 있으며 또한 수소는 물을 수소와 산소로 분해시키는수전해 기술을 통해 생산할 수 있습니다. 여기에 에너지 밀도가 휘발유의 4배, 천연가스의 3배 정도로 높아 운송수단의 연료로 적합하며발전, 난방 등 넓은 사용범위를 가져 에너지 매개체로 사용될 수 있습니다. 궁극적인 목표인 탄소 제로에 도달하기 위해서는 수소를 생산하는 전 과정에서 이산화탄소를 방출하지 않아야 합니다. 이산화탄소 등의 온실가스를 배출하지 않고 친환경적으로 생산되는 수소를 그린수소라 하죠. 그린수소의 대표적인 방법으로는 물을 전기분해하여 수소를 생산하는 방식인 수전해가 있습니다. 전 세계적으로 수소 생산 중 수전해를 통한 수소 생산은 4% 수준밖에 되지 않는데 아직 기술적으로 많은 연구와 실증이 필요합니다. 수전해 기술이 활성화되고 그린수소가 상업적으로 널리 사용되기 위해서는 신재생에너지의 간헐성과 비용이 개선되고수전해 기술이 발전해 생산비용이 감소해야 합니다. 탄소 중립 사회를 위해서 친환경 수소사회의 시작점인‘그린수소’의 대용량 생산으로 수소에너지의 보편적 상용화를 이루어,탄소로부터 자유로운 친환경에너지의 대전환을 맞이해야 합니다. 에너지 체계에서도 화석연료만을 고집하기보다 새로운 환경에 맞추어진 친환경 에너지로의 변화를 위한 적극적인 태도가 필요합니다.모든 것이 완벽한 육각형 에너지가 어디있겠습니까? 하지만 그런 에너지를 만들어 내기 위해 케이워터크레프트는 항상 연구해 나가겠습니다.

2024.04.04

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