수소에너지의 안전성

 

수소에너지의 안전성

수소는 오늘날 차세대 친환경 에너지로 주목받고 있는 물질로써 에너지를 생산하는 과정에서 오염물질의 배출이 적고 자원이 무한하다는 장점을 갖고 있습니다. 하지만 반면에 위험 물질이라는 부정적 측면을 동시에 갖고 있습니다. 

 

수소는 이미 오래전부터 화학공장을 포함한 다양한 산업 분야에서 광범위하게 사용되고 있었지만, 대중적인 물질로 인식되기에는 제한적이었습니다. 기술의 발달과 수요의 점차적 증가로 인해 수소경제라는 새로운 패러다임을 형성하며 수소에너지의 대중화라는 상상이 점차적으로 실현되고 있는 모양새 입니다. 이러한 대중적 에너지로 자리잡기 위해 수소에너지가 갖추어야 할 가장 첫 번째 과제는 안전 문제 입니다. 

 

안전 문제에 대해 광범위한 연구 및 관련 법규 기술이 지금 이 순간에도 개발되고 진화하고 있지만, 수소에 대한 위험한 인식을 바꾼다는 것은 쉽지 않은 일입니다. 수소가 다른 에너지에 비해 위험하다고 여겨지는 가장 큰 이유는 무엇일까요?

 

수소는 헬륨 다음으로 밀도가 낮은 물질로 높은 단위 부피당 질량(kg)을 유지하기 위해서는 이에 상응하는 고압(에너지)로 가압해야 부피를 축소시켜야 한다는 점 입니다. 자동차의 경우 수소를 보관하는 용기의 크기를 무작정 키울 수 없기 때문에 제한된 공간에 많은 양의 수소를 저장하기 위해서는 거기에 상응하는 압력으로 압축해야 합니다. 이러한 수소가 갖고 있는 물질의 특성으로 인해 고에너지가 작은 공간에 담겨있다는 것을 의미하며 이는 결국 위험성과 결부하여 생각하게 됩니다.

 

 

 

수소는 다른 화석연료 대비 공기중 가연성 비중이 상대적으로 낮으면서 점화에너지가 낮다는 특징을 갖고 있습니다. 

• 가연성 : 가솔린 > 수소 > 천연가스
• 폭발한계 : 가솔린 > 천연가스 > 수소
• 점화에너지 : 수소 > 가솔린 > 천연가스
• 자동점화 온도 : 수소(585°C) > 천연가스(539.3°C) > 가솔린(232.2°C)

수소 관련 안전을 위한 조치사항의 예로써 대중적 수소에너지 사용처로 인식되는 수소차는 가스 감지기(센서), 환기장치, 누출을 제어하는 등 수많은 안전 조치를 갖추고 있으며 수소를 보관하는 압력 탱크는 외기 산소의 유입을 방지하는 설계 구조를 갖추고 있습니다. 마찬가지로 수소를 압축하는 장치류의 설계시에도 가스의 누출을 감지하고 압력용기 검사 심사를 강화하는등의 노력이 지속되고 있습니다. 

 

이러한 각종 센서류, 안전 조치가 갖추어 졌다 하더라도 수소에 대한 인식을 단기간 내에 바꾸는 데는 조금 더 많은 시간을 필요로 할 것이라 생각합니다. 여기서 글쓴이가 생각하는 위험한 생각은 "수소는 위험한 물질이지만 100% 안전하게 다룰 수 있는 방법이 있어" 라는 생각입니다. 수소는 100% 안전한 물질이라 단언할 수 없으며 그동안 배우고 들었던 것을 무시할 필요 없습니다. 그러면서 수소경제라는 새로운 패러다임을 기꺼이 받아들이고 이에 대처하는 자세 또한 필요하며 장기적으로 이전보다 안전하게 수소를 다룰 있는 기술이 개발되리라 생각합니다. 

 

내용정리

수소는 생각하는 것 만큼 매력적이지 않을 수도 있습니다. 친환경적이라는 점과 그 자원이 무한하다는 잠재 가능성으로 인해 수소 패러다임은 지속적으로 성정할 것이라 생각합니다. 다만 본질적으로 수소가 갖고 있는 위험성 즉 수소를 에너지 밀도가 큰 상태로 특정 용기안에 보관하고 이송, 운반 사용하는 과정에서 발생하는 잠재적 위험적 인식을 어떻게 잠식 시킬수 있느냐가 수소의 대중적 에너지로 발 돋움하는 가장 큰 관문이 아닐까 생각해 봅니다. 

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